PORQUÉ LLEGA LA SEÑAL DE RADIO O DEL TELÉFONO CELULAR DENTRO DE UN AUTO O A UNA HABITACIÓN CERRADA?

No se han preguntado, cómo es que llega dentro de una habitación, o en la estación del subterráneo la señal de radio o del teléfono celular?
Se debe a las ondas. Tanto la luz como el sonido viajan en forma de ondas. Y los órganos de la visión y del oído, no son más que receptores de ondas que al impactarlos los hacen vibrar. Esto genera un estímulo nervioso (químico y eléctrico) que viaja al cerebro en donde lo procesamos, analizamos y comprendemos.
Las ondas en todas sus formas, dan lugar a fenómenos muy característicos. Abrán visto las ondas sobre la superficie del agua en forma de olas. Estas se pueden interferir, rebotar, etc. 
El principio de Huygens (que fue el primero que lo describió) permite explicar todos los fenómenos característicos de las ondas: la reflexión (como en un espejo) la refracción (cuando vemos una cucharita que parece quebrada dentro de un vaso de agua), las interferencias (como cuando se enciman 2 programas de radio) y uno de los fenómenos más característicos de las ondas: "la difracción". Que es la capacidad que tienen las ondas de bordear los objetos o atravesar orificios, de forma que la propagación no parece ser en linea recta.
Es el caso de lo que sucede con la onda que llega o viaja desde tu celular. 
La forma más simple de explicarlo es como se ilustra en la figura adjunta, donde se observa la difracción a través de una hendidura u orificio.

   La onda que salió del celular de tu amigo, viaja en una dirección y sentido buscando la antena de tu celular. y sucede que te encuentras dentro de una habitación cerrada. Al chocar contra la pared de la habitación donde te hallas, no debería poder entrar. Pero las ondas requieren al menos un pequeño lugar por donde pasar, así sea un simple orificio como se ve en el dibujo (onda incidente) Luego de atravesar ese orificio, por el fenómeno de difracción, dicho orificio se convierte en un foco de emisión, desde donde sale una onda radial que se extiende por todo el espacio o lugar que se encuentra detrás de la abertura por donde ingresó. La onda difractada se propaga en todas las direcciones desde la abertura, por eso te alcanzará en cualquier lugar donde te halles. Pero la intensidad de esa onda no es la misma en todas las direcciones. Como se muestra en la ilustración, dependiendo del tamaño y de la forma de la abertura  sufrirá interferencias, y puede ser que en un lugar de la habitación tengas mejor señal que en otro, debiendo moverte de lugar para escuchar mejor a tu amigo. 
La difracción del sonido también hace posible que puedas escuchar a alguien hablando a la vuelta de la esquina, o sea sin que esté en tu línea de visión. Y es el mismo fenómeno por el que se propagan las ondas de radio y de televisión.
Pero si el sonido y la luz son ondas, y ambas tienen propiedad de difracción, porque puedo escuchar a alguien hablar a la vuelta de la esquina, pero no lo puedo ver?
Lo hablaremos en otra entrada.

La histona conectora H1.0 genera heterogeneidad intratumoral epigenética y funcional

El cáncer es una enfermedad clonal que surge a partir de una única célula. Dicha célula acumula mutaciones genéticas o cambios epigenéticos, que inducen un cambio en su patrón de expresión, activando oncogenes e inactivando genes supresores de tumores. Como resultado, la célula en cuestión adquiere la capacidad de proliferar incontroladamente y sobrevivir al daño celular, causando la formación de un tumor. Sin embargo, la mayoría de cánceres se caracterizan por presentar una gran heterogeneidad intratumoral, incluyendo varias subpoblaciones de células con distintos fenotipos y propiedades biológicas. La heterogeneidad intratumoral que observamos es consecuencia de la variedad genética intercelular y de la interacción de estas células con el microambiente que las rodea, capaz de inducir cambios fenotípicos mediante mecanismos no genéticos. La combinación de cambios intrínsecos y extrínsecos en las células durante el crecimiento tumoral genera subgrupos de células funcionalmente distintas que contribuyen de manera diferente al mantenimiento tumoral. Por este motivo, es que no se halla un patrón genético de mutaciones ni patrón de modificaciones epigenética, ni se lo va a hallar. Cada tumor tiene una multiplicidad de variaciones que hace imposible establecer un patrón preciso. No obstante, se puede tratar de identificar las mutaciones más frecuentes y de mayor relevancia. Pero esto indica que el tratamiento del cáncer debe ser personalizado, incluso en un mismo paciente el tiempo transcurrido desde el diagnóstico hasta el tratamiento, puede ser crucial. Sólo la cirugía radical y precoz sigue siendo l El único tratamiento efectivo hasta la fecha. Un mejor entendimiento de los mecanismos responsables de iniciar y mantener la heterogeneidad tumoral en las células cancerosas de un tumor, es la clave para diseñar estrategias de tratamiento más específicas y efectivas. En muchos cánceres la heterogeneidad fenotípica y funcional se asocia a distintos estados de diferenciación celular, lo cual sugiere que cambios epigenéticos durante el crecimiento tumoral podrían establecer jerarquías celulares en la masa neoplásica, afectando el potencial proliferativo a largo plazo de las células cancerosas. Acorde con esto, nuestro interés se centra en elucidar los mecanismos epigenéticos implicados en determinar qué células preservan potencial proliferativo ilimitado y por ende, la habilidad de mantener el crecimiento tumoral a largo plazo, y qué células por el contrario, pierden esta habilidad a través de un proceso de diferenciación. Nuestro trabajo desvela que distintos tipos de cánceres presentan una gran heterogeneidad en la expresión de una proteína conectora de cromatina: la histona H1.0. En células capaces de auto-renovarse a largo plazo y con potencial tumorigénico, la expresión de H1.0 está fuertemente reducida, mientras que las células no tumorigénicas presentan altos niveles de la misma. El análisis combinado de conjuntos de datos, pertenecientes a pacientes con varios tipos de cáncer y alteraciones experimentales del locus de H1.0 (H1F0) en células tumorales, revela que el heterogéneo patrón de expresión de H1.0 se debe en parte al diferente grado de metilación de una región potenciadora (enhancer), que dinámicamente modula la expresión H1.0 dentro de los tumores. Utilizando un sistema controlado para modelar la heterogeneidad intratumoral funcional (Scaffidi et al., 2011), hemos demostrado que el mantenimiento del potencial tumorigénico de las células requiere del silenciamiento de H1.0 para evitar la pérdida de capacidad proliferativa ilimitada a través de la diferenciación. Mecanísticamente, el silenciamiento de H1.0 conlleva a la desestabilización de la interacción entre el ADN y los nucleosomas en regiones ricas en adeninas y timinas (A-T), y a la coordinada activación de largos conjuntos de genes, vecinos entre ellos, lo cual resulta en la activación de programas transcripcionales que sostienen la auto-renovación de las células cancerígenas y la activación de genes efectores de vías oncogénicas. La histona H1 actúa como conectora de los nucleosomas en la cromatina. Imagen: Protein Data Base- 1AOI, visualizada con QuteMol (http://qutemol.sourceforge.net). La histona H1 actúa como conectora de los nucleosomas en la cromatina. Imagen: Protein Data Base- 1AOI, visualizada con QuteMol (http://qutemol.sourceforge.net). Una importante observación es que los cambios en la expresión génica inducidos por la pérdida de expresión de H1.0 son reversibles, y la configuración epigenética que restringe el potencial proliferativo de las células, es restablecido cuando H1.0 se re-expresa. En múltiples tipos de cáncer, en concordancia con la inhibición de la auto-renovación de las células cancerígenas producida por la expresión de H1.0, los pacientes que expresan niveles reducidos de H1.0 también presentan peor evolución que los pacientes que expresan altos niveles de H1.0. En resumen, nuestros resultados desvelan determinantes epigenéticos de las células responsable de sustentar los tumores, e identifica un componente integral de la cromatina como un importante regulador de los estados de diferenciación celular en los tumores. Proponemos que sólo las células insensibles a señales de diferenciación extracelular, capaces de silenciar permanentemente H1.0, pueden actuar como células madre del cáncer, auto-renovarse y mantener el crecimiento tumoral, y que éste mecanismo esta presente en varios tipos de cáncer. Con la mirada en futuros fines terapéuticos, nuestros resultados sugieren que podría ser beneficioso desarrollar tratamientos dirigidos a restablecer la expresión de H1.0 en todas las células cancerosas, lo cual podría potenciar el proceso de diferenciación celular que naturalmente ocurre durante el crecimiento tumoral, evitando la proliferación a largo plazo de las células tumorales. Trabajo original: Torres CM, et al. The linker histone H1.0 generates epigenetic and functional intratumor heterogeneity. Science. 2016 Sep 30;353(6307). Doi: 10.1126/science.aaf1644

Los beneficios de leer

Todos los estudios apuntan a que leer favorece la concentración, aumenta la materia gris del cerebro, hace que seamos más empáticos y tengamos más éxito profesional.

Leer es una actividad antinatural en el ser humano, pues nuestro cerebro no está acostumbrado a mantener su atención fija sobre un punto durante mucho tiempo: enseguida tiende a despistarse ante cualquier nuevo estímulo. Si no, haga la prueba: la próxima vez que viaje en el autobús, tren o cualquier transporte como pasajero, cronometre cuánto tiempo mantiene su mirada fija en un lugar; no más de 10 a 20 segundos. "La capacidad de concentrarse en una sola tarea sin interrupciones representa una anomalía en la historia de nuestro desarrollo psicológico". ¿Cuál sería el motivo para estar en la naturaleza tanto tiempo concentrado en una sola cosa?Sin embargo cada vez que empezamos a leer, el hemisferio izquierdo de nuestro cerebro se pone en marcha, trabajando a toda velocidad para activar distintas áreas. Según el neurólogo Stanislas Dehaene del Collège de France "la capacidad lectora modifica el cerebro". Según el estudio sobre 3000 autopsias, Dehaene determinó que hay mayor desarrollo de materia gris y más neuronas en los cerebros que leen. Y un dato más curioso todavía, aportado por la psicóloga Nicole K. Speer de la Universidad de Washington, al leer recreamos lo imaginado de tal forma que se activan las mismas zonas cerebrales que lo hacen cuando observamos algo que está sucediendo en la realidad: para nuestro cerebro leer una novela es lo mismo a estar viviéndola. Y no solo eso, según un estudio del psicólogo Raymond Mar de la Universidad de Toronto las personas que leen, especialmente novelas, son más empáticas que los que leen libros especializados o los no lectores. La capacidad de transferencia que tiene el cerebro, como por ejemplo poner gestos de dolor ante el padecimiento de otra persona. O sea sentir de alguna forma el sentimiento ajeno, es lo que nos permite involucrarnos en una lectura, o en una película y sentir miedo, suspenso, alegría, etc. a pesar de saber que se trata de una ficción.También una persona que lee es mejor orador, pues ya lo decía Cicerón: "hablar no se aprende hablando, sino leyendo". Lejos de la imagen introvertida y solitaria que nos presentan las películas y series de televisión, en realidad aquellos que leen poseen más habilidades comunicativas. Y no solo eso. Durante más de 20 años un equipo de la Universidad de Oxford analizó los hábitos y actividades de casi 20.000 jóvenes con ánimo de conocer qué actividades predecían el éxito profesional al cumplir 30. Sólo la lectura pareció tener un impacto significativo en el éxito profesional: ninguna otra práctica, como hacer deporte, ser popular, tener éxito con el otro sexo o ir al cine, tuvo efecto significativo alguno.

La actividad física y la salud cerebral

Nelson Mandela dijo una vez ‘El deporte tiene el poder de cambiar el mundo’. Aunque esta afirmación sea aún difícil de demostrar, lo que sí se ha demostrado es que la actividad física puede cambiar la estructura y el funcionamiento del cerebro, incluso en personas de edad avanzada.

Un estudio publicado este mismo año por la revista Neurobiology of Aging demuestra la importancia de un estilo de vida físicamente activo para mantener una buena salud cerebral. Un grupo de científicos de la Universidad de Uppsala, en Suecia, preguntó a 331 hombres y mujeres de 75 años acerca de la cantidad de ejercicio que realizaba semanalmente. Clasificaron los niveles de esa actividad como ligera (como caminar o practicar la jardinería) o intensa (nadar, correr…) siempre que se realizaran durante un mínimo de 30 minutos. Además, este grupo de personas mayores se sometió a una evaluación de varias de sus capacidades mentales así como a una prueba de resonancia magnética que permitiese analizar la estructura de sus cerebros.

Los resultados de esta investigación mostraron que el nivel de actividad física se relacionaba positivamente con un mejor estado cognitivo general y con una mayor fluidez verbal, al mismo tiempo que volvía a los sujetos más activos más rápidos en la resolución de una tarea de atención alterna y memoria. Al analizar las imágenes de resonancia magnética, se observó un mayor volumen de la sustancia gris en el lóbulo parietal, y de forma particularmente importante en una zona conocida como el precuneus, la cual se afecta significativamente en la enfermedad de Alzhéimer. También se encontró más volumen en la sustancia blanca cerebral.

Concluyen los autores que el ejercicio físico podría considerarse como uno de los componentes del estilo de vida más relevantes relacionados con la salud cerebral en personas mayores. Desde otro punto de vista, podría suceder también que el hecho de tener un cerebro en mejores condiciones sea lo que nos permita estar más activos físicamente cuando somos más mayores. Aunque no podamos alcanzar aún conclusiones definitivas, los beneficios de cuidarse a todos los niveles se van argumentando día a día con nuevas publicaciones que incluyen no sólo el ejercicio físico, sino también los hábitos alimenticios  y la actividad mental y social. 

Marisa Fernández, Neuropsicóloga Senior,