Acumular conocimientos en el cerebro lo fortalece para soportar mejor una lesión

Las personas que más educación académica han recibido parecen tener más probabilidades de recuperarse de un traumatismo craneoencefálico moderado o severo, lo cual sugiere que lo que se conoce como "reserva cognitiva" del cerebro puede tener un papel importante en el proceso de recuperación del paciente.

Así se ha determinado en una nueva investigación, llevada a cabo por el equipo de Eric B. Schneider y Robert D. Stevens, de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, Estados Unidos.

Estos científicos examinaron a 769 pacientes que padecieron un traumatismo craneoencefálico lo bastante grave como para ser ingresados en un hospital, permanecer un tiempo en él, y tener luego que acudir a un centro de rehabilitación.

Tras revisar el estado de salud de los pacientes un año después de sufrir dicho traumatismo craneoencefálico, los investigadores han constatado que aquellos pacientes que poseían los conocimientos equivalentes a por lo menos una carrera universitaria tuvieron siete veces más probabilidades de recuperarse del traumatismo craneoencefálico y dejar atrás las discapacidades que éste les provocó, en comparación con quienes no terminaron la escuela secundaria.

Los resultados, aunque representan una novedad médica en el campo del traumatismo craneoencefálico, reproducen la misma tendencia ya observada en investigaciones previas sobre la enfermedad de Alzheimer, en la cual el nivel de educación académica del paciente (que se toma como referencia del nivel de conocimientos acumulados y del grado de robustez de la "musculatura" cerebral y por ende de la magnitud de la reserva cognitiva) está relacionado con la velocidad a la que progresa la enfermedad. A mayor nivel de educación académica, más despacio avanza la dolencia.

Acumular conocimientos en el cerebro lo fortalece para soportar mejor los efectos de un traumatismo craneoencefálico, según los resultados del nuevo estudio. (Imagen: Amazings / NCYT / JMC)

Se desconoce por ahora cuáles son los mecanismos biológicos exactos subyacentes en el vínculo entre los años de esfuerzos académicos y la mejora en la recuperación tras un traumatismo craneoencefálico.

Lo único que se sabe es que las personas con mayor reserva cognitiva se recuperan de la lesión por una vía más eficaz que les permite recobrar toda su funcionalidad anterior, ya sea mediante la reconstrucción de la arquitectura previa o bien por la formación de arquitecturas alternativas en su cerebro que compensen la merma impuesta por la lesión.

Mientras tanto, hasta que se aclare el mecanismo, parece una buena idea que toda persona procure dedicar tiempo a aprender cosas nuevas, aunque sea de forma autodidacta. Además de culturizarnos, podríamos estar fortaleciendo nuestro cerebro de una manera comparable a como un deportista mejora su cuerpo mediante el ejercicio físico.

En la investigación también han trabajado Vanessa Raymont, Josh Duckworth, Robert G. Kowalski, David T. Efron, Xuan Hui, Shalini Selvarajah, y Hali L. Hambridge, de la Universidad Johns Hopkins.

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Nanodispositivos de ADN camuflados inmunitariamente completan con éxito una misión intracorporal

Se ha conseguido dotar a unos nanodispositivos de ADN de un camuflaje copiado del de algunos virus, a fin de permitirles eludir la acción del sistema inmunitario, y poder así llevar a cabo una misión piloto.

El éxito alcanzado en esta misión de prueba, abre la puerta al desarrollo de nanorrobots de ADN que podrían usar la lógica propia de un sistema informático para diagnosticar el cáncer mucho antes y con mayor precisión que mediante los métodos actuales de diagnóstico, transportar fármacos anticancerígenos hasta liberarlos justamente en el tumor, o incluso elaborar fármacos dentro del cuerpo y atacar con ellos a las células cancerosas.

La misma estrategia de camuflaje podría usarse para fabricar recipientes microscópicos artificiales llamados protocélulas, que actuarían como biosensores para detectar patógenos en los alimentos o sustancias tóxicas en el agua potable.

Este logro científico es obra del equipo de William Shih y Steven D. Perrault, del Instituto Wyss para la Ingeniería Biológicamente Inspirada, que está vinculado a la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de la Universidad de Harvard, y que tiene su sede en Boston, Massachusetts, Estados Unidos.

El ADN es bien conocido por llevar la información genética, pero Shih y otros bioingenieros lo utilizan como material de construcción. Para lograrlo, recurren a lo que se conoce como origami de ADN (o papiroflexia de ADN), un método que Shih ayudó a extender desde un ámbito esencialmente 2D a otro de carácter 3D. En este método, los científicos toman un largo filamento de ADN y lo programan para doblarse en formas específicas, de modo comparable a cómo doblamos una hoja de papel para crear diversas formas complejas mediante la técnica de la papiroflexia u origami.

Un virus con su envoltura, a la izquierda, se cubre estratégicamente con su capa de lípidos como parte de su ciclo de vida. Los nuevos nanodispositivos de ADN revestidos de lípidos, a la derecha se parecen a esos virus en su capacidad de camuflaje, y evaden al sistema inmunitario de ratones. (Imagen: Steven Perrault / Instituto Wyss, Universidad de Harvard)

El equipo de Shih ensambla estas formas para construir dispositivos de ADN a nanoescala que algún día podrían ser tan complejos como la maquinaria molecular que se encuentra en las células. Por ejemplo, están desarrollando métodos para construir pequeños robots de ADN que perciban su entorno, calculen cómo reaccionar a él y realicen una tarea útil, como iniciar una reacción química o generar fuerza mecánica o movimiento.

Los nanorrobots de ADN pueden parecer exclusivos de la ciencia-ficción, pero ya existen algunos, aunque de momento muy primitivos. En 2012, los investigadores del Instituto Wyss presentaron públicamente, a través de la revista académica Science, su creación de un nanorrobot que utiliza la lógica para detectar una clase de célula que es su objetivo de ataque programado. Ante dicho blanco de ataque, libera un anticuerpo que activa un "interruptor de autodestrucción" en las células cancerosas de leucemia o linfoma.

Para que un nanodispositivo de ADN diagnostique o trate enfermedades con éxito, debe sobrevivir a las defensas del cuerpo el tiempo suficiente para hacer su trabajo. Aquí es donde ha entrado en escena el sistema de camuflaje tomado de ciertos virus, los cuales tienen una alta capacidad de infección gracias a que evaden al sistema inmunitario con dicho camuflaje.

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Se corrobora que el calentamiento global actual no es una fluctuación natural del clima

Un análisis de una serie de temperaturas del planeta desde el año 1500 hasta la fecha descarta, con más de 99 por ciento de certeza, la posibilidad de que el calentamiento global en la era industrial sea simplemente una fluctuación natural en el clima de la Tierra, y no se deba en buena parte a la actividad humana.

El estudio lo ha realizado el físico Shaun Lovejoy, profesor en la Universidad McGill en Canadá, para tratar de responder, una vez más, a la polémica pregunta de si este calentamiento global observado en la era industrial se debe principalmente o no a las emisiones de gases con efecto invernadero causadas por la quema de combustibles fósiles en el marco de actividades humanas.

En vez de usar complejos modelos digitales, que pueden ser cuestionables, para estimar los efectos de las emisiones de gases con efecto invernadero, cuya proyección futura también puede ser cuestionable, Lovejoy examina simplemente los datos históricos observados, que no pueden ser cuestionados, para evaluar la hipótesis alternativa de que el calentamiento observado durante el último siglo es debido a variaciones naturales a largo plazo en el patrón de comportamiento de las temperaturas.

Los resultados de este nuevo estudio, según Lovejoy, desmontan los dos argumentos más usados por los escépticos del cambio climático global, el de que el calentamiento tiene un origen natural, y el de que los modelos digitales del sistema climático de la Tierra están equivocados en los resultados que ofrecen.

El estudio de Lovejoy aplica la metodología estadística estándar para determinar la probabilidad de que el calentamiento global observado desde 1880 se deba a la variabilidad natural. Su conclusión es que esta hipótesis puede ser descartada con un nivel de confianza mayor que el 99 por ciento, e incluso tiene gran certeza en que puede ser descartado con más de un 99,9 por ciento de confianza.

Un nuevo estudio corrobora que el calentamiento global actual no es una fluctuación natural del clima. (Foto: Amazings / NCYT / JMC)

Para el nuevo estudio se han tenido en cuenta los datos de diversas fuentes naturales de información climática del pasado, tales como anillos de crecimiento anual de árboles, núcleos de hielo, y sedimentos de los lagos.

Aunque para este nuevo estudio Lovejoy no ha empleado los gigantescos modelos digitales de simulación usados normalmente por los científicos para estimar la magnitud del cambio climático futuro, sus resultados complementan a los del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC). Los cálculos que ha manejado Lovejoy predicen, con un 95 por ciento de confianza, que una duplicación de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono (CO2) causaría un calentamiento global del clima de entre 1,9 y 4,2 grados centígrados. Este rango, aunque es más estrecho, encaja con el ofrecido por la predicción del IPCC de que las temperaturas subirán entre 1,5 y 4,5 grados centígrados si las concentraciones de CO2 se duplican.

Los resultados de este estudio se han publicado en la revista académica Climate Dynamics, editada por Springer, la conocida editorial alemana con una importante actividad en temas científicos y fundada en 1842.

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