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Así se forja un Ig Nobel: las ovejas reconocen a Obama y Emma Watson

Hace cosa de un par de meses contaba aquí el palmarés de este año de los premios Ig Nobel, entregados cada año por la web Improbable Research a investigaciones publicadas que “primero hacen reír y luego hacen pensar”.

Acaba de publicarse un estudio que está pidiendo a gritos un premio en una próxima edición: las ovejas aprenden rápidamente a identificar a personajes como Barack Obama o la actriz Emma Watson (Hermione en Harry Potter), con un grado de acierto que se queda ligeramente por debajo del de nosotros los humanos. Que, dicho sea de paso, y con la excepción de los pastores, difícilmente somos capaces de diferenciar a una oveja de otra oveja.

Tres investigadoras del Departamento de Fisiología, Desarrollo y Neurociencias de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) entrenaron a un grupo de ovejas de la raza galesa de montaña para reconocer fotos de Obama, Watson, el también actor Jake Gyllenhaal y la presentadora británica Fiona Bruce. En el dispositivo utilizado por las científicas, en primer lugar se mostraba a las ovejas una pantalla con la foto del personaje, junto a otra pantalla en negro. Cada vez que el animal escogía la imagen, recibía comida como recompensa.

Después del aprendizaje, las ovejas regresaban al recinto a hacer el test. En este caso se les volvían a presentar los rostros de los mismos personajes, pero en la otra pantalla se mostraba la cara de otra persona del mismo género y etnia. En el 80% de las ocasiones, las ovejas elegían la foto del personaje famoso. Ensayos similares realizados en humanos con imágenes de caras desconocidas –las ovejas no leen el New York Times ni van al cine– han dado tasas de reconocimiento del 90%.

Experimento de reconocimiento facial. Imagen de Knolle et al., Royal Society Open Science.

Experimento de reconocimiento facial. Imagen de Knolle et al., Royal Society Open Science.

Pero esperen, que aún hay más. Para comprobar si las ovejas en realidad reconocían a las personas o simplemente habían aprendido a distinguir una imagen concreta, a continuación las investigadoras repitieron la prueba, pero en este caso cambiando las fotos presentadas a los animales durante el entrenamiento por otras de los mismos personajes con la cara girada en un ángulo. Incluso en este caso, acertaron en el 66% de las ocasiones. En humanos, la tasa de acierto en esta prueba es del 76%, solo diez puntos por encima de las ovejas. Cuando las investigadoras hicieron el ensayo de reconocimiento con fotos de los cuidadores de las ovejas en el recinto de la Universidad, los animales acertaban en 7 de cada 10 ocasiones sin ningún entrenamiento previo.

Vean un resumen del experimento en este vídeo:

Por algún motivo, los humanos tendemos a pensar en las ovejas como animales estultos o simplones. Probablemente sea por nuestros criterios antropocéntricos: los animales que más se nos parecen tienden a percibirse como más a nuestra altura, y esos ojos de algunos herbívoros con sus pupilas horizontales nos resultan extraños y poco familiares. Confieso que creo haber empleado alguna vez la metáfora de la mirada ovina para describir a una persona con un aspecto poco avispado. Sin embargo, varias investigaciones anteriores han revelado que las ovejas son notablemente listas a la hora de reconocer no solo a sus semejantes, sino también caras humanas y objetos.

El nuevo estudio muestra por primera vez que también son capaces de interpretar los rasgos de un rostro humano cuando se presenta en una perspectiva diferente a la que han aprendido; esta capacidad de extrapolar una imagen de dos dimensiones a tres “anteriormente solo se había demostrado en los humanos”, escriben la neurocientífica Jennifer Morton y sus colaboradoras en su estudio, publicado en la revista Royal Society Open Science. Las autoras concluyen que la capacidad de las ovejas de reconocer caras es comparable a la de los humanos y otros primates.

Pero más allá de lo anecdótico, el estudio tiene un propósito relevante no solo en el campo del comportamiento animal. Morton y su grupo se dedican a estudiar la enfermedad de Huntington, un mal neurodegenerativo que va socavando las capacidades mentales de quienes lo sufren. Morton emplea las ovejas como modelo para estudiar esta dolencia. De hecho, algunos de los animales de este peculiar rebaño universitario llevan una mutación que produce la enfermedad, y la investigadora espera poder estudiar el deterioro cognitivo con el fin de mejorar los tratamientos. Primero reír, luego pensar; por favor, marchando un Ig Nobel.

Ríe y el mundo reirá contigo: adiós, Chiquito, rey de las paragoges

La obra a la que el grandísimo Chiquito de la Calzada puso punto y final la pasada noche debería ofrecer ahora un modelo de estudio a los investigadores dedicados a responder a todas esas preguntas científicas sobre el humor: ¿qué nos hace reír? ¿Por qué nos reímos? ¿Qué función tiene la risa?

Chiquito de la Calzada. Imagen de GTRES vía 20minutos.es.

Chiquito de la Calzada. Imagen de GTRES vía 20minutos.es.

Si hay un solo español que jamás haya citado o imitado a Chiquito, que levante la mano. Los científicos suelen apuntar que el humor y la risa tienen un claro componente cultural. Por curiosidad, me ha dado por rebuscar un poco en internet referencias sobre Chiquito; pero no en español, las cuales pueden encontrarse a millones, sino en inglés.

Como era de esperar, apenas hay referencias a Chiquito en inglés. Naturalmente, la que hoy es la noticia del día en nuestro país ni asoma en los medios anglófonos. Pero aun así, se encuentran algunas menciones curiosas. El Urban Dictionary recoge una definición de “fistro” que traduzco del inglés:

Es una palabra aparentemente sin significado, creada por el humorista español Chiquito de la Calzada, que se convirtió en parte del lenguaje colectivo y recurrente en la jerga de los chistes españoles. Es una palabra graciosa de por sí y puede reemplazarse por cualquier significado. Es especialmente graciosa cuando sustituye a palabras sexuales o para insultar a alguien de una manera graciosa y amistosa:

That woman is naked you can see all his [sic] down fistro (esa mujer está desnuda y se le ve el fistro de abajo)

That man is touching his sexual fistro (ese hombre está tocando su fistro sexual)

I dont believe your tales you are such a fistro (no me creo tus historias, eres un fistro)

También es curiosa la mención a Chiquito de la Calzada en el libro English Phonetics and Phonology for Spanish Speakers, de Brian Leonard Mott, filólogo británico del Departamento de Filología Inglesa y Alemana de la Universidad de Barcelona. En su libro, Mott describe la paragoge, una figura de dicción que consiste en añadir un sonido al final de la palabra. El filólogo explica que es un fenómeno raro en inglés, cuyo ejemplo más conocido es el nombre de la ciudad de Bristol, donde la “l” final surgió como una paragoge añadida a la denominación original de la localidad, Bristou, “el sitio del puente”.

En una nota a pie de página, Mott apunta: “es interesante también que hay un humorista andaluz, Chiquito de la Calzada, que usa eles intrusivas al final de palabras con sílabas abiertas, como cómo(l) y mío(l)“. Estoy seguro de que a Mott, viviendo en Barcelona y siendo experto en cultura lingüística española, también se le habrá escapado algún que otro “pecadorrr”.

Pero además del factor cultural, la risa tiene también un componente genético evolutivo. Es curioso que los seres humanos nacemos llorando. Los bebés no comienzan a reír hasta que cumplen entre dos y seis meses de vida. Algunos científicos teorizan que existen dos tipos de risa, clasificándolas como Duchenne y no-Duchenne, por el neurólogo francés Guillaume Duchenne, que en el siglo XIX distinguió dos clases de sonrisas.

La sonrisa de Duchenne contrae los músculos cigomáticos mayores, los de las mejillas que elevan las comisuras labiales, pero también los músculos orbiculares de los párpados, los que suben las mejillas y dibujan patas de gallo junto a los ojos. La sonrisa de Duchenne es la que sonríe también con los ojos, y que socialmente interpretamos como una sonrisa sincera. Algunos científicos suponen que este tipo de sonrisa está genéticamente programado en nuestras células.

Por el contrario, la sonrisa no-Duchenne solo actúa en la boca. Se dice que posiblemente esta sonrisa la aprendemos culturalmente, ya que la utilizamos como gesto de cortesía. En el mundo anglosajón se la conoce a veces como sonrisa Pan Am, ya que supuestamente las azafatas de la extinta línea aérea estadounidense estaban obligadas a sonreír cada vez que intercambiaban miradas con un pasajero. No necesariamente es una sonrisa falsa, pero las sonrisas falsas sí son sonrisas no-Duchenne. Más recientemente, el uso del botox en inyecciones alrededor de los ojos para borrar las patas de gallo puede paralizar los músculos oculares, motivo por el cual algunas personas que siguen estos tratamientos pierden la sonrisa Duchenne y parecen sonreír en falso.

Según los expertos, la risa es una respuesta próxima al reflejo, a caballo entre la fisiología y la conducta, y el humor es un proceso emocional más complejo. El humor nos sirve para reforzar vínculos sociales, liberar tensiones o incluso como indicador de aptitud (fitness en sentido evolutivo) para la selección sexual, una forma de selección natural. Incluso el humor limpio, el de reírse con, y el malicioso, reírse de, tienen sus propias firmas cerebrales.

En sentido evolutivo, algunos científicos apuntan que la risa pudo surgir como una preadaptación, un mecanismo fisiológico en busca de una función, y que poco a poco fuimos elaborándola a través de la evolución biológica y cultural para darle esa función.

Y dado que el humor actúa como un pegamento social, la risa es contagiosa. Los estudios dicen que nos reímos más en compañía que solos ante los mismos estímulos, y que por tanto las risas del público que asiste en directo a un programa de televisión no son fingidas; simplemente, ellos se ríen más porque son más para reírse.

Los primates tenemos un peculiar elemento llamado neuronas espejo, que se activan tanto cuando ejecutamos una acción como cuando vemos a otro ejecutarla, y que nos sirven para imitar y aprender. Y según descubrió la neurocientífica Sophie Scott, del University College London, algunas de estas neuronas espejo son responsables del contagio de la risa: procesan la señal auditiva cuando oímos a otros reír y activan los músculos de la cara para que nos unamos a la fiesta. Como dice Scott, “ríe y el mundo entero reíra contigo”.

O al menos, la parte del mundo a quienes una paragoge añadida al final de una expresión tan cotidiana como “no puedo” nos hace tanta gracia. Aunque ni nosotros ni la ciencia sepamos explicar por qué.

Así es un cerebro humano fresco

Un cerebro humano fresco no es algo con lo que uno se encuentre habitualmente, salvo que se dedique profesionalmente a la neurocirugía o a la ciencia forense. Por supuesto, en la carrera de biología nunca veíamos algo así, pero incluso muchos estudiantes de medicina de todo el mundo no tienen contacto sino con cerebros conservados en formol, un agente fijador que desnaturaliza las proteínas, confiriendo una consistencia firme y gomosa muy distinta de la del tejido fresco.

Personalmente, a lo más que he llegado es al de cordero, y fue hace ya varias décadas, con ocasión de un trabajo escolar. Si no me falla la memoria, fui con mi amigo Pablo al mercado, donde compramos un blíster de plástico que contenía un seso entero y fresco. Aquella mercancía debía haber encontrado su destino más probable en unos huevos revueltos, como en aquellos Duelos y Quebrantos del Quijote. Pero aquel cerebro en concreto sirvió al improbable propósito de un trabajo de ciencias de dos críos de la extinta EGB.

Imagen de YouTube.

Imagen de YouTube.

Recuerdo que aquel órgano se notaba extremadamente delicado y frágil al tacto, como gelatina. Se le quedaba marcada la forma del blíster, y uno comprendía entonces por qué la naturaleza nos ha dado un robusto baúl de hueso para guardarlo y un cojín líquido para amortiguar los golpes.

Sin embargo, entre un cerebro de cordero y otro humano hay un enorme salto que trasciende lo evolutivo. Nos reconocemos, nos relacionamos e incluso nos gustamos o no a través de nuestra fachada. Pero en realidad todo lo que somos, lo que hemos sido y lo que seremos está en ese poco menos de kilo y medio, en su mayoría grasa, que el físico Michio Kaku y otros científicos han calificado como el objeto más complejo del universo. Así lo escribió Francis Crick, el codescubridor de la doble hélice de ADN:

Tú, tus alegrías y tus penas, tus recuerdos y ambiciones, tu sentido de identidad personal y de libre albedrío, de hecho no son más que el comportamiento de un vasto ensamblaje de células nerviosas y sus moléculas asociadas.

Hoy les traigo este vídeo con fines didácticos presentado por la neuroanatomista Suzanne Stensaas, de la Universidad de Utah (EEUU). Stensaas muestra un cerebro humano fresco extraído de una persona fallecida de cáncer que ha donado su cadáver a la ciencia. “Es mucho más blando que la mayoría de la carne que puedes ver en el mercado”, dice la doctora, explicando que el cerebro lleva un cordón atado para poder suspenderlo en un cubo y fijarlo en formol, ya que si lo dejaran simplemente en el fondo se desparramaría como lo que es, un pedazo de grasa. Pásmense ante esta increíble y vulnerable maravilla, pero no lo olviden: ahí dentro está toda una vida.

Marmite, el residuo industrial que se convirtió en alimento de culto

Si no están seguros de haber probado alguna vez el Marmite, probablemente es que nunca lo han hecho. No es algo que se olvide con facilidad. Yo tuve la oportunidad de hacerlo este verano en Gran Bretaña, donde lo fabrican, y mi impresión fue la de estar saboreando una mezcla de ácido de batería y aceite de motor usado.

Marmite. Imagen de Wikipedia.

Marmite. Imagen de Wikipedia.

Claro está que jamás he probado estas dos sustancias, así que la descripción es completamente imaginaria. Pero el sabor del Marmite tiene algo en común con lo que uno puede atribuir al de los fluidos del motor de un coche, y es que no parece haber sido creado para consumo humano, salvo si acaso por prescripción médica, sino para otros fines, como encajar tapas de alcantarilla en su hueco o verterlo sobre las cabezas de los enemigos desde lo alto de la muralla de un castillo.

De hecho, algo hay de cierto en que no fue inventado para que entrara por boca humana, ya que en realidad el Marmite es literalmente un desecho: es el extracto de la levadura que queda como residuo después de la fermentación de la cerveza. En el siglo XIX un químico alemán llamado Justus von Liebig, considerado el padre de la industria de los fertilizantes, descubrió que no había por qué tirarlo, que podía comerse sin morir, y a comienzos del XX empezó a comercializarse en Reino Unido.

Lo curioso es que para los británicos y sus primos antípodas, australianos y neozelandeses, es más que un alimento popular: es casi un objeto de culto. En el mundo anglosajón el Marmite suele utilizarse como ejemplo de algo que se ama o se odia, ya que la marca ha utilizado esta idea como eslogan durante años. Pero quienes lo aman, lo aman a muerte. Los fabricantes han lanzado ediciones especiales del producto con ocasión de múltiples eventos, incluido el 60º aniversario del reinado de Isabel II, y los amantes del Marmite las adquieren con devoción.

En 2011, un terremoto en Nueva Zelanda causó el cierre de la fábrica de la versión local, y se desencadenó lo que vino a llamarse el Marmageddon: cundió el pánico, las muchedumbres invadieron los supermercados para hacerse con provisiones, proliferaron en internet las subastas de botes del producto, incluso usados, y el primer ministro tuvo que reconocer desconsolado que se vería obligado a consumir la marca australiana una vez que se acabaran sus existencias. Cuando la fábrica volvió a abrir, inicialmente se impuso un racionamiento de dos botes por persona y día.

Marmite surafricano. Imagen de James Cridland / Flickr / CC.

Marmite surafricano. Imagen de James Cridland / Flickr / CC.

El Marmite es también objeto de investigaciones. Recientemente la revista Annals of Improbable Research, cuyos responsables lo son también de los premios Ig Nobel que conté ayer, ha recopilado algunos de ellos. Por ejemplo, en 2008 un equipo de la Universidad de Cambridge estudió las transiciones de sólido a líquido en la pasta de Marmite, y este mismo año un grupo de científicos de la Universidad australiana de Wollongong ha demostrado la aptitud del Marmite para ser utilizado con impresoras 3D de productos comestibles.

Pero si están esperando a que les desvele las razones objetivas de esta Marmamanía, me temo que deberán seguir esperando, porque no las hay. Es cierto que al Marmite se le suelen suponer ciertas cualidades. Es fuerte en vitaminas; tan fuerte que por este motivo fue prohibido temporalmente en Dinamarca, y existen recomendaciones de máximo consumo diario por riesgo de daños al hígado.

Por lo demás, el amor al Marmite no tiene otra explicación más razonable que el amor a nuestra infancia. Generaciones de anglosajones lo han devorado untado en tostadas desde que eran pequeñitos, y quién no ama los sabores de su niñez, incluso si uno se alimentaba a base de ácido de batería y aceite de motor usado.

Por poderse, se puede tomar también con queso. Imagen de Wikipedia.

Por poderse, se puede tomar también con queso. Imagen de Wikipedia.

De hecho, los mecanismos por los que sentimos pasión o aversión hacia ciertos alimentos son una bonita materia de estudio científico, pero también una complicada. Este mes, la revista New Scientist tiraba por tierra un estudio de una compañía de pruebas de ADN que pretendía atribuir el amor o el odio por el Marmite a ciertas variantes de genes. Como bien señalaba la revista, un pequeño estudio de correlación no demuestra nada, y en cualquier caso es más probable que los padres amantes del Marmite lo sirvan a sus hijos, con quienes comparten genes, y que estos se aficionen a los sabores de su infancia.

Todo esto nos lleva de vuelta a uno de los estudios ganadores de los premios Ig Nobel de este año y que les conté ayer, el de los investigadores franceses que han examinado qué regiones del cerebro se activan cuando se les presenta queso a personas que lo aman o lo odian. Los científicos descubrieron que ciertos centros cerebrales implicados en la recompensa se desactivan tras la estimulación con este alimento en quienes lo aborrecen. ¿Para cuándo un estudio similar con el Marmite? De hecho, y como se comprueba en la foto adjunta, hay quien lo toma también con queso. Sería el experimento definitivo.

Esta niña estuvo muerta dos horas, y hoy lleva una vida normal

En febrero de 2016, la madre de Eden Carlson estaba tomando una ducha en su casa de Fayetteville, Arkansas (EEUU), sin saber que aquel rato rutinario de aseo iba a cambiar su vida trágicamente. La pequeña de dos años, al parecer una auténtica exploradora y escapista, burló la valla antibebés, abrió la pesada puerta de su casa y caminó por el jardín hasta caer a la piscina. Cuando su madre la encontró, llevaba 15 minutos flotando en el agua, sin vida.

Eden Carlson, antes del accidente. Imagen de YouTube.

Eden Carlson, antes del accidente. Imagen de YouTube.

De inmediato, la madre le practicó Reanimación Cardiopulmonar (RCP), sin éxito. Eden fue trasladada al Centro Médico Regional Washington de su ciudad, donde los médicos comprobaron que no tenía latido cardíaco ni pulso, no respiraba, tenía las pupilas fijas y dilatadas y una temperatura corporal de 28,9 °C. En la Escala de Coma de Glasgow, que suma las puntuaciones del grado de respuesta según tres criterios diferentes, era un 3, el equivalente a la muerte.

Pero los médicos se resistían a perderla. Por fin, después de casi dos horas de resucitación y 17 inyecciones de epinefrina, el corazón de la niña volvió a latir. Una vez estabilizada, fue trasladada por aire al Hospital Infantil de Arkansas, en Little Rock, donde los médicos encontraron un panorama devastador: sus órganos vitales no funcionaban, su sangre tenía un peligroso nivel de acidez y una presión por los suelos, y los daños cerebrales eran profundos, con una extensiva pérdida de las sustancias gris y blanca. Le dieron entre 2 y 48 horas de vida.

Eden Carlson, después de su reanimación. Imagen de YouTube.

Eden Carlson, después de su reanimación. Imagen de YouTube.

Contra toda esperanza, la niña resistió. Durante 10 días recibió ventilación mecánica, hasta que pudo empezar a respirar de forma autónoma. A los 35 días de su ahogamiento fue dada de alta y regresó a casa, pero en estado semivegetativo: “sin respuesta a ningún estímulo, inmóvil, con las piernas flexionadas sobre el pecho y con constante agitación y movimiento de cabeza”, escriben los médicos en el informe del caso, publicado en la revista Medical Gas Research.

La pequeña Eden parecía encarar la perspectiva de una vida muy mermada y completamente dependiente de cuidados constantes. Pero de alguna manera que no se precisa en el estudio, sus padres oyeron hablar de la terapia hiperbárica de oxígeno aplicada por Paul Harch, un médico de la Facultad de Medicina y Hospital de la Universidad Estatal de Luisiana en Nueva Orleans.

La terapia hiperbárica de oxígeno (HBOT, en inglés) es algo que todos hemos visto en las películas de submarinismo. Son esas cámaras de alta presión donde los buceadores deben permanecer para evitar que la descompresión les forme burbujas letales en la sangre. Al reducir la presión atmosférica lentamente y no de golpe, el tamaño de las burbujas disminuye y se consigue que el gas se disuelva en la sangre sin efectos dañinos.

Este fue el uso original para el que se inventaron las cámaras hiperbáricas (de alta presión), pero con el tiempo los médicos han ido explorando otras aplicaciones, como el tratamiento de la gangrena gaseosa (la necrosis de tejidos por una infección que produce gas) o del envenenamiento con monóxido de carbono. Actualmente se ensaya su posible utilidad en un sinnúmero de enfermedades y trastornos, pero en la mayoría de los casos sin resultados convincentes.

Harch, uno de los principales especialistas mundiales en HBOT, pensó que el caso de Eden era potencialmente apto para beneficiarse de esta terapia, ya que se trataba de una niña muy pequeña, y por tanto con tejidos, incluido el cerebral, que aún conservaban una gran capacidad de regeneración. Dado que no existía cámara hiperbárica en el lugar donde Eden vive, Harch prescribió terapia normobárica (a presión ambiental) de oxígeno puro durante 45 minutos dos veces al día, comenzando en el día 55 después del ahogamiento.

“Al cabo de horas, la paciente estaba más alerta, despierta, y dejó de agitarse”, escriben Harch y su colaborador, el radiólogo Edward Fogarty. “La tasa de mejora neurológica aumentó durante los 23 días posteriores con la capacidad de reír, mover los brazos y manos, agarrar objetos con la mano izquierda, alimentación oral parcial, seguimiento con los ojos y un nivel de habla similar al preahogamiento, pero con menor vocabulario”.

La niña siguió también terapias de rehabilitación, y 78 días después del accidente se trasladó a Nueva Orleans para seguir un programa de HBOT dirigido por Harch, con un total de 40 sesiones de 45 minutos al día. Y como muestran los vídeos, el estado de Eden mejoró espectacularmente hasta un nivel, según su madre, “casi normal, excepto por la función motora general”.

Eden Carlson, nueve meses después del ahogamiento. Imagen de YouTube.

Eden Carlson, nueve meses después del ahogamiento. Imagen de YouTube.

Al término del tratamiento, esta era la situación de la niña descrita en el estudio: “camina asistida, nivel de habla superior al preahogamiento, función motora casi normal, cognición normal, mejora en casi todas las anomalías neurológicas examinadas, interrupción de la medicación, y déficits residuales emocionales, en el temperamento y la marcha”. Los escáneres cerebrales mostraban una “casi completa reversión de la atrofia cortical y de sustancia blanca”. Harch y Fogarty subrayan que, hasta donde han podido saber, la impresionante recuperación de Eden es un caso “no descrito con ninguna otra terapia”.

Pero mejor que leerlo es verlo. El primero de los vídeos recoge la historia y los progresos de Eden hasta mayo de 2016, al comienzo del tratamiento HBOT. En el segundo, publicado en noviembre de 2016, Eden da las gracias a todas las personas que la ayudaron en esta cuasimilagrosa recuperación. Así es hoy la niña que estuvo casi dos horas muerta, y para quien aquella dramática experiencia apenas dejará otra secuela que un mal recuerdo, si es que llega a recordar algo. Y les aviso: tengan los pañuelos de papel a mano.

Pero no; esperen, que aún no hemos terminado. No creo oportuno comentar nada sobre la aureola de plegarias respondidas y milagros divinos con la que los padres rodean la historia de la recuperación de Eden. Pero sí es importante indagar en las implicaciones científicas del caso, y en concreto la respuesta a la pregunta que cualquiera se formulará después de leer la historia de Eden:

¿Es la terapia hiperbárica de oxígeno una nueva panacea?

No soy yo quien puede responder a esta pregunta, excepto con una regla general: casi nada es una nueva panacea. En el caso de Eden y con independencia de la eficacia de la HBOT, se aliaban dos circunstancias sin las cuales esta deslumbrante recuperación habría sido más que improbable.

Por un lado, la pequeña cayó a la piscina en febrero. El agua, según documentan los autores del estudio, estaba a 5 °C. El frío conservó el organismo de Eden casi en hibernación, ralentizando la degeneración de los tejidos. Durante todo el proceso de resucitación, el cuerpo de la pequeña se mantuvo en hipotermia; para eso servían las fundas azules que la niña lleva en la foto de arriba.

Por otro, a la edad de dos años la capacidad de recuperación del organismo es pasmosa. Hoy se ha abandonado el dogma clásico según el cual el sistema nervioso humano era una máquina terminada sin ninguna posibilidad de reparación tras una avería; las neuronas tienen una cierta capacidad regenerativa que puede potenciarse con ayudas terapéuticas. Además, el cerebro posee también un cierto margen para desviar algo de las funciones de los circuitos dañados a otras zonas sanas, como cuando se desvía el tráfico de una carretera cortada a otra abierta. Tanto esta plasticidad cerebral como la capacidad de regeneración son especialmente aprovechables en niños pequeños, cuando el sistema nervioso aún está creciendo.

El problema con la HBOT es que, más allá de su acción física en la descompresión, en lo referente a su actuación celular y molecular aún no se sabe cómo funciona, si es que realmente funciona. Se asume que el mayor flujo de oxígeno facilita la cicatrización celular y dispara señales metabólicas que activan los procesos regenerativos para combatir los daños en los tejidos y las infecciones. En casos concretos de estas dos situaciones se ha mostrado eficaz, pero los mecanismos aún solo pueden explicarse a grandes rasgos. En su estudio, Harch y Fogarty se limitan a una especulación razonable en una sola frase para justificar la recuperación de Eden: “La explicación más probable es el crecimiento de las sustancias [cerebrales] gris y blanca inducido por la señalización génica hiperóxica e hiperbárica”.

De hecho, los dos médicos ni siquiera están seguros de hasta qué punto la secuencia concreta del tratamiento de Eden ha sido importante o no en su recuperación: “aunque es imposible concluir de este caso individual si la aplicación secuencial de oxígeno normobárico y después HBOT es más eficaz que solo HBOT, en ausencia de HBOT la terapia normobárica de oxígeno repetitiva y de corta duración puede ser una opción hasta que la HBOT esté disponible”, dice Harch en una nota de prensa.

¿Por qué entonces no se sometió a la niña a HBOT desde un principio? No se explica, pero se sospecha que la razón no es médica, sino simplemente económica; el cochino dinero. En el primer vídeo, los padres aclaran que su seguro médico no cubre la HBOT. La web de Medicare, el pálido remedo de Seguridad Social en EEUU, recoge que la HBOT está cubierta solo en ciertas circunstancias, entre las cuales no se incluyen los casos de ahogamiento, y siempre con un 20% de copago por parte del paciente. Según cifras que circulan por ahí, una hora de HBOT puede costar más de 1.000 dólares. Y dado que en sus vídeos los Carlson agradecen la ayuda de los donantes, todo indica que Eden no recibió esta terapia hasta el momento en que sus padres pudieron costearla con donaciones.

Y por supuesto, también en el caso de Eden hay un conflicto de interés que queda bien especificado en el estudio, como ahora es obligatorio en (casi) toda publicación científica, según expliqué recientemente: Harch es “copropietario de Harch Hyperbarics, Inc., una corporación dedicada a la consultoría y el testimonio experto sobre medicina hiperbárica”. Es decir, que Harch posee una empresa dedicada a promover el uso de la HBOT. También es necesario destacar que el caso de Eden se ha publicado en una revista científica muy sectorial y minoritaria, Medical Gas Research, a cuyo comité editorial pertenecen tanto Harch como los dos referees o revisores que han aprobado su estudio (en las revistas de acceso abierto como esta, a menudo los nombres de los referees se hacen públicos después de la aceptación de un estudio).

¿Significa todo esto que habría que marcar el estudio con un banderín rojo de alerta? ¿Significa que la HBOT podría caer en el terreno gris cercano a la pseudociencia?

No y no. En cuanto a lo primero, ahí están los evidentes progresos de Eden. La ventaja que tienen los médicos con casos clínicos como el de la pequeña es que los resultados son indiscutibles. Incluso aunque las causas no lo sean: los propios autores reconocen las limitaciones del estudio. Y por supuesto, no hay otras Edens que no hayan seguido el mismo curso terapéutico para comparar su evolución sin terapia normobárica, sin HBOT o sin ninguna de las dos.

Respecto a lo segundo, la medicina hiperbárica se ha ensayado desde hace siglos, desde los años 30 del siglo pasado se ha empleado en submarinismo, y desde hace décadas se estudia en una amplísima gama de trastornos. Para la mayoría de ellos no hay pruebas de eficacia real, pero sí para algunos. Si se prescribe un anticatarral contra el catarro, es ciencia; si se prescribe contra el cáncer, es pseudociencia. La HBOT también se ha probado contra el cáncer, sin éxito aparente. Harch está demostrando que puede ser útil para la neurorregeneración en ciertos casos, pero aún queda mucho camino por delante.

Así que no se apresuren a comprarse una cámara hiperbárica, si es que pueden costearla. No, Michael Jackson no dormía en una de estas cámaras. Es solo un mito: la compró para un hospital local y se hizo una foto dentro de ella para alimentar su imagen excéntrica. Y lo cierto es que la HBOT también tiene sus riesgos, razón por la cual se limitan los tiempos de tratamiento. La alta presión puede perjudicar los huecos corporales rellenos de aire, como el oído interno o los senos nasales. Tampoco se apresuren a buscar el bar de oxígeno más próximo a su casa; somos seres que nacimos respirando una atmósfera con solo un 21% de oxígeno. Una dosis más alta puede ser entre inútil y muy tóxica; tal vez incluso un factor de riesgo de cáncer. Por el momento, esperemos a ver si la HBOT va superando pequeños grandes pasos como el de Eden.

Ciencia semanal: los ‘Homo erectus’ podrían haber tocado el piano

Una ronda rápida de las noticias científicas más destacadas de esta semana que termina.

Pensando como humanos desde hace 1,8 millones de años

¿Desde cuándo los humanos somos humanos? Si pudiéramos de repente introducirnos en la mente de un individuo perteneciente a una especie ancestral de la familia humana, como un australopiteco o un Homo erectus, ¿a partir de cuál de ellos nos reconoceríamos a nosotros mismos como humanos, con nuestra autoconsciencia y nuestra capacidad de raciocinio?

Esta es una de las preguntas más interesantes de la paleoantropología, y también de las más difíciles de responder. Ni siquiera podemos precisar del todo cómo siente y piensa hoy uno de nuestros parientes vivos más próximos, como el bonobo o el chimpancé; ¿cómo hacerlo para una especie que desapareció hace miles de años?

Las nuevas tecnologías y la creatividad de los científicos hoy están logrando adentrarse en terrenos que antes parecían impenetrables. En muchos casos la clave de estos avances está en la interdisciplinariedad, la comunicación entre especialistas de ramas científicas muy diversas, tanto que hasta hace unos años no podría imaginarse para qué los conocimientos de uno podrían servir al otro. Por ejemplo, y como he contado aquí en alguna ocasión, hoy los arqueólogos ya no solo emplean libros y herramientas de campo, sino que aprovechan la capacidad de herramientas físicas avanzadas como los aceleradores de partículas para desentrañar secretos de sus hallazgos que serían inaccesibles por otros medios.

La investigadora de la Universidad de Indiana (EEUU) Shelby Putt es neuroarqueóloga, una especialidad que habría parecido absurda hace unos años, ya que ni el pensamiento ni su sustrato biológico, las neuronas, dejan huellas en el registro fósil. Pero Putt ha ideado un precioso experimento para tratar de entender cómo nuestros parientes ancestrales se parecían a nosotros en sus capacidades mentales.

La neuroarqueóloga de la Universidad de Indiana Shelby Putt. Imagen de U of Iowa.

La neuroarqueóloga de la Universidad de Indiana Shelby Putt. Imagen de U of Iowa.

Putt y sus colaboradores pusieron a un grupo de voluntarios a fabricar herramientas de piedra como lo hacían los antiguos homininos en dos etapas distintas de la evolución: según la industria olduvayense, que comenzó a utilizarse hace 2,6 millones de años, o la achelense, más avanzada, cuyos primeros restos se remontan a hace 1,8 millones de años con el Homo erectus, y que se han fabricado hasta hace unos 100.000 años. Mientras los voluntarios se dedicaban a esta artesanía prehistórica, se registraba su actividad cerebral mediante una técnica avanzada no invasiva llamada espectroscopía funcional de infrarrojo cercano.

Los resultados, publicados en Nature Human Behaviour, muestran que la fabricación de las herramientas olduvayenses, más primitivas, solo requiere la actividad de regiones cerebrales implicadas en la atención visual y el control motor. Por el contrario, las achelenses activan una parte del cerebro mucho mayor, incluyendo áreas de alto nivel intelectual implicadas en la planificación. “Sorprendentemente, estas partes del cerebro son las mismas implicadas en actividades modernas como tocar el piano”, dice Putt. El estudio concluye: “La fabricación de herramientas achelenses puede tener más vínculos evolutivos con interpretar a Mozart que con citar a Shakespeare”.

Los superbichos son anteriores a los dinosaurios

Las bacterias multirresistentes, inmunes a todos los antibióticos conocidos, son hoy una de las mayores preocupaciones de epidemiólogos y especialistas en salud pública. Conocidos coloquialmente como superbichos (superbugs en inglés), estos microbios suelen anidar en los hospitales y en numerosas ocasiones provocan la muerte de pacientes ingresados por otras causas. Algunos expertos llegan incluso a dibujar un futuro atemorizador, en el que nuestros antibióticos actuales serán del todo inservibles y regresaremos a la época en que no teníamos herramientas para combatir las infecciones bacterianas.

Un nuevo estudio dirigido por Michael Gilmore, de la Facultad de Medicina de Harvard (EEUU), y publicado en la revista Cell, ha rastreado los orígenes evolutivos de un tipo de superbichos, los enterococos. Los resultados son sorprendentes: el origen de estos seres se remonta a hace 450 millones de años, en una época anterior a los dinosaurios, cuando los primeros animales estaban saliendo del agua para colonizar el medio terrestre.

Imagen de Mark Witton.

Imagen de Mark Witton.

Según los investigadores, cuando aquellos animales comenzaron a abandonar el medio acuático, llevaron con ellos los ancestros de los enterococos, y aquel cambio de hábitat fue seleccionando los genes necesarios para hacerlos resistentes a la desecación, a la falta de nutrientes y a las sustancias antimicrobianas, en lo cual está el origen de su extraordinaria resistencia a todo tipo de agresiones del medio externo. Cuatrocientos cincuenta millones de años después, es evidente que su estrategia evolutiva ha sido todo un éxito para ellos, y una seria amenaza para nosotros.

Un médico pronosticó el ciberataque

El premio al profeta de la semana se lo lleva Krishna Chinthapalli, neurólogo del Hospital Nacional de Neurología y Neurocirugía de Londres. El pasado miércoles, Chinthapalli recordaba en la revista British Medical Journal un reciente ciberataque a un hospital de Los Ángeles en el que se utilizó un virus de ransomware, que obliga a los atacados a pagar un rescate para recuperar el control de sus sistemas informáticos. El neurólogo escribía: “Deberíamos estar preparados: casi con seguridad este año más hospitales sufrirán ataques de ransomware“. Solo dos días después, un ataque con el ransomware WannaCry secuestraba el sistema británico de salud pública, entre otras muchas instituciones de varios países.

La Nebulosa del Cangrejo, vista como nunca

Les dejo con esta nueva y espectacular imagen de la Nebulosa del Cangrejo, publicada esta semana. La nebulosa es el resto de la violenta explosión de una supernova que pudo verse en el cielo en el año 1054 de nuestra era. Esta nueva imagen se ha construido superponiendo capturas en todo el espectro de luz tomadas por cinco instrumentos astronómicos: ondas de radio en rojo por el VLA, infrarrojo en amarillo por el telescopio espacial Spitzer, luz visible en verde por el Hubble, ultravioleta en azul por el XMM-Newton y rayos X en morado por el Chandra.

Nueva imagen de la Nebulosa del Cangrejo. Imagen de NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-University of Buenos Aires) et al.; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA/NRAO/AUI/NSF; Chandra/CXC; Spitzer/JPL-Caltech; XMM-Newton/ESA; y Hubble/STScI.

Nueva imagen de la Nebulosa del Cangrejo. Imagen de NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-University of Buenos Aires) et al.; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA/NRAO/AUI/NSF; Chandra/CXC; Spitzer/JPL-Caltech; XMM-Newton/ESA; y Hubble/STScI.

Pasen y vean una ilusión óptica que les dejará boquiabiertos

Uno ha visto ya tantas ilusiones ópticas que se le llega a formar callo en el órgano de la sorpresa. Por supuesto que los engaños siguen cumpliendo su función, dado que el sistema ojo-cerebro está hecho para apreciar según qué cosas de forma diferente a como son en realidad (si es que existe la realidad tal como la conocemos, pero esta es otra historia).

Una captura de la nueva ilusión de Sugihara. Imagen de YouTube.

Una captura de la nueva ilusión de Sugihara. Imagen de YouTube.

Pero lo que consigue el japonés Kokichi Sugihara está a otro nivel. Les pongo en antecedentes. Sugihara es un ingeniero del Instituto Meiji para el Estudio Avanzado de las Ciencias Matemáticas de Japón. En 2010, su nombre ya sonó en los medios de ciencia cuando construyó un elaborado montaje que ilustraba y explicaba el fenómeno de las llamadas cuestas magnéticas o gravitatorias.

Hasta en un centenar de lugares del mundo se ha descrito un insólito fenómeno: los coches, o incluso una pelota, parecen rodar solos por la carretera, pero cuesta arriba. Hará un par de décadas, recuerdo que uno de esos programas de televisión dedicados a explotar la afición humana a inventar misterios sobrenaturales donde no los hay hizo buen caldo con una de esas presuntas cuestas magnéticas en una carretera cercana a Ronda, en Málaga.

En otros lugares han ido más lejos: la llamada Magnetic Hill de Canadá sirve para dar nombre a un distrito, e incluso construyeron una variante de la carretera para desarrollar el tramo original como atracción turística: quien quiera verlo, que pague. En varios de estos lugares dispersos por el mundo se han colocado carteles en los que se ofrecen supuestas explicaciones seudocientíficas del fenómeno, como anomalías gravitatorias o magnéticas.

Pero naturalmente, no hay nada de esto, sino solo un sistema visual humano fácil de engañar. Newton sigue funcionando en todo el universo y, que se sepa, Ronda y Canadá siguen formando parte del universo. Y en el universo las cosas ruedan cuesta abajo, no cuesta arriba. Para demostrarlo, Sugihara construyó no una cuesta magnética, sino cuatro, demostrando que se trata de una ilusión óptica, un insólito efecto de la perspectiva que resulta en una impresión contraria a la realidad: parece que la carretera sube, cuando en realidad baja.

Con este proyecto, Sugihara ganó en 2010 el concurso Best Illusion of the Year. Pero si esto les ha sorprendido, a ver qué les parece la nueva creación de Sugihara, que ha merecido (extrañamente) el segundo premio en la edición del concurso de 2016. No hay trucos de vídeo, y el espejo es solo un espejo normal. Obsérvenlo, y tengan cuidado de mantener la boca cerrada, que es época de moscas.

¿Qué diablos está pasando? Según se deduce de su web (que les recomiendo visitar; es como un parque de atracciones para los ojos), Sugihara lleva décadas trabajando en el diseño de ilusiones visuales mediante objetos “imposibles” y ambiguos, en los que la pérdida de la perspectiva tridimensional en el vídeo obliga a nuestro cerebro a interpretar una geometría diferente de la real.

En el caso del espejo, tenemos dos perspectivas planas diferentes del mismo objeto: la directa, desde nuestro ángulo de visión, y la opuesta, que el reflejo nos devuelve. En realidad los objetos del vídeo no son cilindros ni prismas cuadrados, sino más bien algo intermedio entre ambos, y desde ángulos contrarios el resultado es distinto. El secreto está en el diseño de los bordes, que nuestro cerebro quiere ver planos, cuando en realidad son ondulados. Y es esta diferente distancia de nuestro punto de vista a las zonas elevadas y deprimidas de los bordes la que construye la ilusión del cilindro o el prisma. Este vídeo lo explica:

Si tienen a mano una impresora 3D y quieren probarlo ustedes mismos, aquí podrán encontrar los archivos para fabricarse su propio cilindro ambiguo. Y de propina, les dejo la última ilusión publicada por Sugihara en su web, el techo del garaje ambiguo.

El moho es capaz de aprender y recordar

Decía Einstein que quien disfruta desfilando al son de la música no necesita un cerebro, ya que le basta con una médula espinal. Como ignoro en qué contexto lo dijo, no sé hasta qué punto pretendía o no resultar ofensivo ni hacia quiénes en concreto, pero lo cierto es que la afirmación es tan lúcida como merece, viniendo de quien viene: no todas las funciones que dependen del sistema nervioso están controladas por el cerebro. Y en efecto, para algunas de ellas basta con una médula espinal; por ejemplo, el patrón rítmico de la marcha.

Pero incluso más acá de las neuronas hay todo un mundo molecular capaz de desarrollar funciones básicas que tradicionalmente hemos entendido como típicas de algo parecido a un cerebro y, por tanto, exclusivas de los organismos que lo tienen. El descubrimiento de las capacidades cognitivas de las plantas, incluyendo la memoria, como conté aquí unos días atrás, está llevando a muchos científicos a abrir el concepto de inteligencia a otras formas de vida que no tienen neuronas, pero que llevan a cabo algunos de los cometidos de estas utilizando otros tipos de células. Si, como afirma una teoría, la memoria a largo plazo pudiera residir en los priones, proteínas infecciosas que saltaron a la infamia por culpa del mal de las vacas locas, todos los organismos que los poseen podrían expresar alguna forma evolutiva de memoria.

Y no solo: en 2008, un sorprendente experimento mostró que las bacterias son capaces de imitar a aquellos famosos perros de Pavlov que comenzaban a salivar al presentarles el estímulo que habían aprendido a asociar con la comida. Tradicionalmente se habla del sonido de una campana, aunque parece que esto podría formar parte de la leyenda popular.

La bacteria Escherichia coli, el ratón microbiano de los laboratorios, altera su metabolismo cuando se encuentra dentro del tubo digestivo para adaptarse a la ausencia de oxígeno. La falta de aire en esta situación viene acompañada por otra condición ambiental, una temperatura mayor que la del exterior. Tres investigadores de la Universidad de Princeton (EEUU) demostraron que es posible enseñar a las bacterias a prepararse para la vida sin oxígeno. Una vez entrenadas de esta manera, bastaba con subir la temperatura de los cultivos de 25 a 37 ºC para que cambiaran su metabolismo anticipando la falta de aire.

Hay una diferencia importante con los perros de Pavlov. Estos fijan lo aprendido mediante el refuerzo de conexiones neuronales, del mismo modo que hacemos nosotros para almacenar un recuerdo. En cambio, las bacterias aprenden a lo largo de muchas generaciones, siguiendo un camino evolutivo que las lleva a desarrollar una respuesta. Pero el concepto no es tan diferente: las bacterias aprenden retocando y reforzando conexiones entre distintos genes de su cromosoma. Y una vez que han adquirido esta capacidad, entran en modo anaerobio con solo simular la entrada en la boca aumentando la temperatura; ya saben lo que viene después.

¿Qué diablos es eso? El moho mucilaginoso 'Physarum polycephalum'. Imagen de Wikipedia.

¿Qué diablos es eso? El moho mucilaginoso ‘Physarum polycephalum’. Imagen de Wikipedia.

La última sorpresa sobre las capacidades de aprendizaje y memoria en organismos sin cerebro nos llega ahora por parte de un moho. Physarum polycephalum es lo más parecido a un vómito que podemos encontrar sin serlo. Pertenece a los mohos mucilaginosos o mucosos, un nombre con el que se conoce a varios grupos de organismos que antes solían clasificarse como hongos y que hoy se encuadran en el reino Protista, el de los protozoos.

Si algo tienen en común los mohos mucilaginosos es lo que podría decir cualquiera que se topara con uno de ellos: ¿qué diablos es eso? Para los aficionados al terror de serie B, un famoso pariente de ficción sería el protagonista de la película The Blob. Uno de los más conocidos y estudiados en el laboratorio es Physarum polycephalum, una masa amarillenta que suele crecer en la materia vegetal en descomposición, en zonas húmedas y sombreadas.

Physarum polycephalum es un microbio, algo parecido a una ameba, aunque enormemente peculiar. Tiene un ciclo de vida complejo, y durante una parte de él forma inmensas células con muchos núcleos y un solo cuerpo. Pero uno de los campos de investigación sobre este blob no estudia su fisiología puramente mecánica, sino lo que es capaz de hacer. Y en esto deja atrás al clásico circo de pulgas.

En 2010, a un equipo de investigadores japoneses se le ocurrió la delirante idea de construir una réplica de Tokio y sus alrededores, poniendo comida para Physarum en las 36 poblaciones circundantes para estudiar cómo este organismo conectaba los distintos núcleos. El resultado fue que el blob reprodujo con bastante fidelidad la red ferroviaria de Tokio, optimizada durante años por ingenieros. Y aún hay más: experimentos similares pusieron al blob a rediseñar las redes de autopistas de Inglaterra y de la Península Ibérica. En este último caso, los resultados fueron curiosos: Physarum reprodujo siete de las once principales vías romanas que existían en la península en el año 125.

El más difícil todavía nos llega ahora por parte de investigadores franceses y belgas. Los científicos situaron a la masa amarilla ante un desafío: cruzar un puente de agar (una especie de gelatina utilizada en los cultivos) para alcanzar la comida. Esto no representaba ningún problema para Physarum, a no ser que los investigadores envenenaran el camino con dosis molestas, pero no letales, de quinina o cafeína, que no le gustan nada. Al principio se mostraba reacio a cruzar, pero pronto aprendía que no había ningún peligro y atravesaba el puente casi con la misma facilidad que los controles.

Después de esta habituación, los investigadores retiraron los estímulos negativos, la quinina y la cafeína, durante dos días, para que olvidaran. Y así ocurría con la quinina: cuando después de los dos días de recuperación se les presentaba de nuevo esta sustancia, se comportaban como en la primera ocasión. Sin embargo, no era así en el caso de la cafeína; el blob que ya había sorteado antes esta amenaza aún recordaba que podía cruzar sin peligro, y lo hacía más rápidamente que otros no habituados antes a este obstáculo.

Sobre los mecanismos celulares que dirigen este aprendizaje, de momento los científicos solo pueden especular; no era el objetivo de este trabajo. Pero según escriben en su estudio, publicado en la revista Proceedings of the Royal Society B, hay una conclusión que nos empuja una vez más a abandonar nuestro concepto neurocéntrico de la inteligencia: “Muchos de los procesos que podríamos considerar rasgos fundamentales del cerebro, como la integración sensorial, la toma de decisiones y, ahora, el aprendizaje, se han demostrado todos ellos en estos organismos no neurales”.

Hipótesis: las plantas recuerdan el invierno gracias a los priones

Estamos aprendiendo a mirar a las plantas de otra manera. En ciencia nos gusta volver la vista atrás hacia los clásicos para descubrir que algunos genios de la antigüedad ya habían intuido lo que hoy estamos redescubriendo. Pero en este caso hay que quitarle la razón a Aristóteles cuando diferenciaba a los animales de las plantas por el hecho de que estas últimas carecen de percepción.

Una flor de 'Arabidopsis thaliana'. Imagen de Wikipedia.

Una flor de ‘Arabidopsis thaliana’. Imagen de Wikipedia.

Las plantas tienen un complejo sistema de cognición que solo hemos empezado a conocer en los últimos años. Poseen más sentidos que nosotros, procesan la información recibida, se comunican con sus semejantes y con otras especies, y en función de todo ello toman decisiones. Son inteligentes, y los científicos que trabajan en el nuevo y revolucionario campo que denominan neurobiología vegetal aconsejan abandonar nuestros conceptos neurocéntricos cuando nos referimos a una cualidad muy extendida en el mundo vivo llamada inteligencia. Las plantas no tienen mente, como también carecen de otros de nuestros sistemas, pero esto no implica que no puedan hacer muchas de las mismas cosas que nosotros hacemos empleando soluciones evolutivas diferentes.

Entre estas nuevas y sorprendentes capacidades de los vegetales descubiertas en los últimos años está la memoria. Las plantas recuerdan condiciones climáticas pasadas y ataques de herbívoros, y sus respuestas actuales vienen condicionadas por esos hechos del pasado. Pero ¿cómo lo logran? Como ya expliqué ayer, aún ni siquiera sabemos con toda claridad cómo nosotros somos capaces de mantener una memoria a largo plazo. Como decía un estudio que cité ayer sobre los mecanismos de la memoria en la mosca Drosophila, “una vieja incógnita en el estudio de la memoria a largo plazo es cómo el rastro de un recuerdo persiste durante años cuando las proteínas que iniciaron el proceso se reciclan y desaparecen en cuestión de días”.

Y como expuse ayer, una nueva hipótesis propone que en esto tienen algo que ver los priones, proteínas que conocemos como agentes patógenos en el mal de las vacas locas y su variante humana, pero que como moléculas capaces de perpetuarse tienen el don de la eterna juventud. Ayer mencioné como ejemplo las moscas y la liebre de mar Aplysia. Pero este último caso no se estudió directamente en el molusco, sino que se extrajo su proteína y se analizó en la levadura.

¿Por qué en la levadura? Estos hongos unicelulares son muy utilizados como organismos de laboratorio porque sus células se parecen a las nuestras y es muy fácil cultivarlos. Pero es que además, las levaduras también tienen priones. De hecho, fue con un prión de levadura como se demostró por primera vez que estas proteínas se comportan como agentes infecciosos sin ningún tipo de material genético, algo que parecía imposible.

En las levaduras fue también donde empezó a demostrarse que los priones no son siempre tan malvados como el de las vacas locas. De hecho, los priones de las levaduras se descubrieron como factores heredables que no pasan por el genoma y que confieren ciertas ventajas frente a condiciones ambientales adversas. Durante años se pensó que esto era un raro efecto en las levaduras cultivadas en laboratorio, pero en 2012 la investigadora del Instituto Whitehead de Cambridge (EEUU) Susan Lindquist demostró que las levaduras en la naturaleza utilizan los priones como mecanismo habitual de herencia de ventajas adaptativas.

Lindquist es pionera en la investigación de los priones y en su posible función en la memoria. Suyo es el descubrimiento de que este es un mecanismo de herencia en levaduras, y fue también coautora del trabajo que demostró el carácter priónico de la proteína de la liebre de mar implicada en la memoria. Tal como hizo al probar la proteína del molusco marino en las levaduras, recientemente se ha fijado en otro gran dominio de los seres vivos en el que aún se desconoce por completo la posible existencia de priones. Y así regresamos a las plantas.

¿Tienen priones las plantas? Y si es así, ¿con qué fin? Para responder a estas preguntas, Lindquist y sus colaboradores repasaron las secuencias ya conocidas de multitud de proteínas de la planta Arabidopsis, el ratón vegetal de los laboratorios. De todas ellas, se quedaron con 474 que parecían contener secuencias típicas de los priones. De estas, a su vez, eligieron tres que en la planta participan en el mecanismo de floración, un proceso regulado por factores internos y externos.

Levaduras cultivadas en el experimento de Lindquist. El tono más claro (4) indica mayor actividad priónica. Imagen de PNAS.

Levaduras cultivadas en el experimento de Lindquist. El tono más claro (4) indica mayor actividad priónica. Imagen de PNAS.

Y con estas tres proteínas, ¡a las levaduras! Lindquist y su equipo insertaron las proteínas en el hongo y a continuación estudiaron cómo se comportaban. El resultado del estudio, publicado en PNAS, es que al menos una proteína llamada Luminidependens (LD) cumple a la perfección el perfil de un prión, con toda la pinta de poseer una función biológica concreta en las plantas. Esto da respuesta a la primera pregunta: sí, las plantas tienen priones. En esto tampoco son diferentes de otros organismos estudiados, incluidos nosotros.

La respuesta a la segunda pregunta aún es una incógnita. La levadura permite determinar si una proteína extraña a ella es un prión, aunque no sirve para estudiar su función natural; esto habrá que determinarlo en la misma planta. Pero Lindquist eligió proteínas implicadas en la floración por un motivo: su hipótesis es que los priones también actúan como memoria molecular en las plantas. El fin del invierno dispara la señal de la floración, pero las plantas son capaces de distinguir entre la estación prolongada y una sola noche de frío ocasional durante la primavera; de alguna manera, conservan una memoria a largo plazo del invierno una vez que ha terminado.

Y esta memoria a largo plazo de las plantas, sospecha Lindquist, podría residir en los priones, del mismo modo que estas proteínas parecen intervenir en el mantenimiento de nuestros recuerdos. En su estudio, la investigadora y sus colaboradores escriben: “Aún deberá determinarse si la proteína LD experimenta un cambio conformacional priónico y biológicamente significativo que desempeñe un papel en la decisión de la floración en las plantas”. Seguro que este trabajo ya está en marcha. Y si llega a demostrarse que los priones actúan como mecanismo universal de memoria, no solo se rifará un Nobel, sino que habrá una razón más para mirar a las plantas de otra manera. Aristóteles no daría crédito.

¿Y si nuestros recuerdos fueran priones (como los de las vacas locas)?

¿Cómo es posible que recordemos algo ocurrido hace diez, veinte, treinta, cuarenta años? A veces lo más simple para nuestra experiencia diaria es lo más complicado de explicar desde el punto de vista biológico: ¿qué rastro tangible queda hoy en nuestro organismo de aquel episodio de cuando teníamos seis años?

El conocimiento de hoy dicta que los recuerdos a largo plazo se almacenan gracias a cambios en el sistema neuronal con capacidad de perpetuarse, como nuevas proteínas y conexiones sinápticas. Pero ¿cómo se mantienen activas estas conexiones durante años, cuando el estímulo que las provocó lleva largo tiempo desaparecido? La memoria a largo plazo es una especie de fantasma molecular cuya capacidad de persistencia aún esconde muchos secretos.

Eso, una vaca. Imagen de dominio público / Pixabay.

Eso, una vaca. Imagen de dominio público / Pixabay.

En los últimos años está tomando forma una teoría arriesgada, como todo lo nuevo, pero brillante y plausible, como todo lo nuevo que acaba triunfando. Según esta idea, la memoria puede persistir a largo plazo gracias a los priones. Recordemos la famosa encefalopatía espongiforme bovina, el “mal de las vacas locas” que se transmitía a los humanos a través del consumo de tejidos animales contaminados. Las responsables de esta enfermedad son unas proteínas peculiares que actúan como los zombis de la cultura popular, destruyendo, sembrando el caos y convirtiendo a otros en lo mismo que ellos.

En el caso de los priones, se trata de proteínas peligrosamente mal conformadas que además son capaces de transmitir esta configuración errónea a otras. El resultado es que actúan como agentes infecciosos, extendiendo sus efectos patológicos a otras zonas sanas. Estos efectos normalmente consisten en pegarse unas a otras formando bloques que inutilizan las células y las destruyen. Los humanos tenemos una forma propia de encefalopatía similar a la que provocaba el consumo de animales enfermos, la Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. En las tribus caníbales de Papúa Nueva Guinea se documentó otra forma similar llamada kuru. Las ovejas tienen su propia versión, el scrapie o tembladera.

Como ya conté aquí, los priones son una especie de Cuarto Milenio de la biología. Durante años los biólogos se frotaban los ojos de incredulidad ante la hipótesis de que existían agentes infecciosos capaces de propagarse y transmitirse de persona a persona (o más genéricamente, de animal a animal) sin ningún tipo de material genético, compuestos solo por proteínas que proceden de nuestros propios genes, y que por algún motivo y mecanismo pueden volverse locas y llegar a matarnos. Pura ciencia ficción de serie B. Pero lo bueno o malo de la ciencia, según para quién, es que tampoco se calla cuando lo que tiene que decirnos no va a gustarnos nada. Y aunque los priones fueran en sus inicios una especie de herejía biológica, ahí están.

No solo están, sino que posiblemente en el futuro adquieran mayor protagonismo en campos hasta ahora insospechados. Últimamente vienen acumulándose indicios de que los priones podrían estar implicados en otras enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer (con lo que esto conlleva de que puedan transmitirse). Pero los priones aún tienen mucho por revelar, y casi en el primer puesto figura una pregunta: ¿qué hemos hecho nosotros (biológicamente hablando) para merecer esto (un peligro mortal oculto en nuestros propios genes)? ¿Qué sentido evolutivo tiene su existencia? ¿Lo tiene?

Una posibilidad es que los priones no solo existan para amargarnos la vida, sino que originalmente hayan sobrevivido a los hachazos de la evolución porque en realidad aportan otras funciones beneficiosas, y que hasta ahora solo hayamos conocido lo peor de ellos, su faceta destructora. Pero ¿qué funciones beneficiosas?

Y así volvemos a la memoria. Si se trata de conservar un recuerdo a largo plazo que no puede guardarse en la caja fuerte del material genético, ¿qué mejor que encargárselo a una proteína capaz de perpetuarse? Así es como está naciendo la idea de que los priones puedan ser una especie de guardianes de la memoria.

En 2003, tres investigadores en EEUU descubrieron que al transferir a las levaduras una proteína neuronal de la liebre de mar Aplysia llamada CEPB, dicha molécula se comportaba como un prión, pero en este caso la forma mala era la buena; es decir, la conformación capaz de perpetuarse era precisamente la que le permitía realizar su función. Los tres científicos lanzaron esa arriesgada y brillante hipótesis: “Proponemos que la conversión de CPEB a un estado de prión en las sinapsis estimuladas ayuda a mantener los cambios sinápticos a largo plazo asociados al almacenamiento de memoria”.

Otros estudios han venido a darles la razón. En 2012, investigadores del Instituto Stowers de Kansas City (EEUU) revelaron que Orb2, un tipo de proteína CPEB propio de la mosca Drosophila, se acumula en las sinapsis neuronales y ayuda a mantenerlas activas. Cuando se suprime la función de Orb2, las moscas pierden la memoria a largo plazo.

Y sobra decirlo, las proteínas CEPB están presentes en muchos otros organismos, incluidos nosotros. Todavía no sabemos hasta qué punto ese recuerdo del colegio puede depender de un ente biológico que hasta hace poco conocíamos solo por el brote de una oscura y amenazadora enfermedad a comienzos de este siglo, y que pasó además a la historia de las hemerotecas por las poco afortunadas declaraciones de una ministra de Sanidad. Pero sí sabemos que, en las levaduras, los priones conservan una memoria molecular que permite a estos hongos unicelulares sobrevivir a condiciones ambientales adversas.

Ahora sabemos algo más, y no menos sorprendente. Mañana contaré un nuevo estudio que nos descubre cómo los priones también podrían servir para conservar la memoria en seres a los que, para empezar, muchos ni siquiera les sospecharían la cualidad de tener recuerdos.