Los científicos han determinado cómo se forman los recuerdos durante el sueño

Neurobiólogos de la Universidad de Alberta (Canadá) descubrieron que uno de los núcleos del tálamo -núcleo reuniens- conecta las otras dos áreas del cerebro, la corteza prefrontal y el hipocampo, y coordina sus actividades durante el sueño lento, ayudando a formar recuerdos, informa el servicio de prensa de la universidad. Los resultados del estudio se publican en la revista eNeuro.

El sueño de onda lenta o lenta es la fase más profunda del sueño, durante la cual las vibraciones eléctricas del cerebro ocurren a un ritmo muy lento, aproximadamente una vez por segundo. Esta fase es crucial para la regeneración muscular y cerebral y, como se ha demostrado anteriormente, desempeña un papel en la consolidación de la memoria.

«Las ondas lentas durante el sueño benefician nuestra memoria episódica, probablemente debido a las actividades coordinadas en la corteza prefrontal y el hipocampo», explica Brandon Hauer, autor principal del estudio. La memoria episódica contiene recuerdos de acontecimientos de la experiencia personal: por ejemplo, «cómo asistí ayer a una obra de un director famoso».

Los científicos han descubierto que es el núcleo de los reuniens responsables de coordinar las ondas lentas sincrónicas entre las dos estructuras. Un experimento con ratas de laboratorio sedadas con anestesia ha demostrado que las neuronas del núcleo talámico de los reuniens se activan en un momento en que el cerebro anterior está inactivo. Es su trabajo el que está asociado con las continuas y lentas vibraciones eléctricas del cerebro. Los investigadores también activaron estas neuronas usando un método optogénico (actuando sobre células con luz), lo que causó una respuesta en el hipocampo.

 El tálamo, o lomas visuales, es un órgano emparejado que se encuentra entre las partes frontal y media del cerebro. Desempeña una variedad de funciones, incluyendo un papel importante en la regulación de la conciencia, el sueño y el despertar, y la concentración.

Los científicos están probando un hígado artificial para probar las reacciones a nuevos medicamentos

Un órgano artificial que imita a un hígado real puede ayudar a predecir la toxicidad o seguridad del medicamento», informó sciencenews.org citando a Science Translational Medicine.

El «hígado en un chip» humano – células hepáticas cultivadas en una membrana junto con varios tipos de células de soporte – formaron estructuras que se asemejan a los conductos biliares y reaccionaron a los medicamentos como un hígado real.

Con frecuencia se utilizan ratas, perros y otros animales para comprobar si los medicamentos son tóxicos para los seres humanos. Pero investigaciones anteriores han demostrado que las pruebas en animales han identificado correctamente sólo el 71 por ciento de la toxicidad del medicamento.

El hígado en el chip está diseñado para detectar reacciones adversas a medicamentos que los animales pueden no ser capaces de señalar. El bosentano, por ejemplo, es un medicamento experimental para la presión arterial alta que no daña a las ratas, pero hace que las sales biliares se acumulen en el hígado de las personas, dañando el órgano.

Algunos medicamentos que han sido tóxicos para perros y ratas pueden no ser perjudiciales para las personas, y las últimas pruebas también muestran que no son perjudiciales para las personas. El desarrollo de un compuesto experimental, llamado JNJ-2, se ha detenido porque causó fibrosis hepática o cicatrización en ratas. Pero el hígado del chip no mostró ninguna mala reacción, lo que significa que el compuesto puede ser seguro para los humanos.

Astronómos han encontrado rastros de una galaxia gigante en el universo primitivo

Las primeras fotos del antiguo gigante fueron tomadas por astrónomos de Estados Unidos y Australia. La señal de la galaxia llegó a la Tierra hace 12.500 millones de años, informa el portal EurlAkert! El descubrimiento, que los científicos publicaron en el Astrophysical Journal, da una nueva idea del universo en las primeras etapas de su desarrollo.

Las galaxias gigantes en los primeros tiempos de la era wesleyana son prácticamente «Yeti espaciales»: no había evidencia de que existieran antes, por lo que fueron percibidas más bien como un mito. Sin embargo, el último descubrimiento convierte el mito en realidad.

La astrónoma de la Universidad de Arizona, Christina Williams, autora principal del estudio, notó un punto débil de luz en las imágenes obtenidas con la ayuda de una matriz milimétrica de Atacama (ALMA), un complejo de 66 radiotelescopios, ubicado en lo alto de las montañas chilenas.

Era muy misterioso porque la luz no parecía estar conectada a ninguna galaxia conocida», dijo Christine Williams. – Cuando me di cuenta de que esta galaxia era invisible en cualquier otra longitud de onda, estaba muy emocionada porque significaba que probablemente estaba muy lejos y escondida por nubes de polvo.

Los investigadores han calculado que la señal tardó 12.500 millones de años en llegar a la Tierra, lo que nos da una idea del universo en su infancia. Creen que la radiación observada es causada por el brillo cálido de partículas de polvo calentadas por estrellas que se forman en lo profundo de una joven galaxia. Las nubes de polvo gigantes ocultan la luz de las estrellas mismas, haciendo que la galaxia sea completamente invisible.

Los científicos también han descubierto que la galaxia descubierta tiene el mismo número de estrellas que en la Vía Láctea, y que está formando activamente nuevas estrellas: 100 veces más rápido que en nuestra propia galaxia.

Según los autores, el descubrimiento puede resolver un problema de larga data en astronomía. Investigaciones recientes han demostrado que algunas de las galaxias más grandes del universo joven han crecido y alcanzado la edad adulta muy rápidamente. Los científicos aún no saben por qué estaba sucediendo esto.

Pequeñas galaxias han sido vistas en el universo primitivo con el Telescopio Espacial Hubble, pero no están creciendo lo suficientemente rápido como para resolver el rompecabezas. También se han reportado otras galaxias monstruosas, pero estas observaciones fueron demasiado raras para proporcionar una explicación precisa.

Resuelto el rompecabezas del radio del protón

El viejo «rompecabezas del radio del protón», que era un problema sin respuesta sobre el tamaño del protón, ha sido resuelto por los científicos de la Universidad Estatal de Mississippi. La investigación se llama «Proton Radius Experiment» y tres del equipo científico nacional que realizó la investigación eran físicos de la MSU. La investigación se publico hoy en la revista Nature.

Los miembros del profesorado de la MSU que participaron en la investigación fueron los profesores de Física Dipgankar Dutta, James A. Dunne y el profesor adjunto Lamiaa El-Fassi.

Según Dutta, la investigación confirma que el protón es ligeramente más pequeño de lo que se pensaba antes. Dijo que «nuestros resultados muestran que no hay discrepancia en el tamaño de los protones cuando se miden usando átomos de hidrógeno ordinarios o una forma exótica de átomos de hidrógeno».

En la física, el tamaño o el radio de carga de un protón siempre ha sido una cantidad importante. El radio de carga del protón se había obtenido durante muchos años mediante la medición de alta precisión de los niveles de energía del átomo de hidrógeno o por dispersión de electrones de los átomos de hidrógeno.

Las células cardiacas humanas se adaptan a la microgravedad en el espacio

Un estudio realizado por científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford (EE.UU.) muestra que el ritmo de los latidos del músculo cardíaco cambia en el espacio. Este trabajo, publicado en Stem Cell Reports, permitirá a los astronautas estar mejor preparados para misiones de larga duración, como las misiones a la Luna o Marte. La noticia ha aparecido en el portal de EurekAlert!

Investigaciones anteriores han demostrado que los vuelos espaciales tienen diferentes efectos en el cuerpo humano. En particular, causa cambios fisiológicos en la función cardíaca, como la reducción de la frecuencia cardíaca, la disminución de la presión arterial y el aumento del gasto cardíaco por minuto. Sin embargo, se sabe relativamente poco sobre el efecto de la microgravedad en la función cardíaca humana a nivel celular.

Este problema fue abordado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford. Han estudiado en detalle no sólo el efecto de la microgravedad en la función cardíaca, sino también la expresión de los genes. Las células del músculo cardíaco que estudiaron fueron criadas a partir de células madre pluripotentes inducidas. Fueron enviados a la Estación Espacial Internacional, donde pasaron cinco semanas y media. Al mismo tiempo, las células del grupo de control fueron estudiadas en la Tierra.

Las células devueltas de la ISS a la Tierra tenían generalmente una estructura y morfología normal. Pero no hubo ningún cambio: la microgravedad cambió la frecuencia cardíaca y los patrones de procesamiento del calcio. Esto sugiere que las células se han adaptado a las condiciones ambientales en el espacio.

La microgravedad también ha afectado la expresión génica. Con la ayuda de la secuenciación de ARN, los científicos han encontrado que la expresión de 2635 genes tuvo lugar a ritmos diferentes antes y después del vuelo espacial, en comparación con el grupo de control. Aproximadamente 10 días después de que las células fueron devueltas, la expresión alcanzó un ritmo normal, «terrestre».

Avances en el alzheimer

Unos 25 ratones procedentes de Nueva York aterrizaron en el aeropuerto de Madrid un día de junio de 2015, tras un vuelo de siete horas. La neurocientífica Marta Cortés recuerda la excitación de aquella espera. Los 25 animales viajeros procedían de la Universidad Rockefeller, donde ella misma había experimentado con ellos un tratamiento experimental contra el alzhéimer. Y aparentemente funcionaba.

La mitad de los roedores eran transgénicos, con dos mutaciones humanas introducidas en sus genes: la denominada Sueca, identificada en 1992 en dos familias de Suecia con pérdidas de memoria; y la llamada Indiana, detectada en 1991 por investigadores de la Universidad de Indiana (EE UU) en una familia de origen rumano con los síntomas típicos del alzhéimer. El equipo de Cortés alimentó durante un año a la mitad de estos ratones con pienso con un anticoagulante y puso a prueba su memoria con un ingenioso experimento: un tablero circular con 20 agujeros equidistantes, 19 de ellos cerrados y otro conectado con una cajita oscura.

Durante una semana, los ratones aprendieron a utilizar el orificio de la cajita como un refugio para huir de una potente luz exterior. Pero, a medida que pasaban los meses, los roedores con las dos mutaciones humanas asociadas al alzhéimer olvidaban la vía de escape, a menos que se hubieran estado alimentando con el pienso con anticoagulante.

“Se abre una puerta para atacar al alzhéimer de una manera diferente a la que hemos estado intentando hasta ahora”, opina Fuster, también director general del CNIC. La comunidad científica ha subrayado tradicionalmente el papel de dos proteínas en el alzhéimer: la beta amiloide, que se acumula entre las neuronas, y la tau, que forma ovillos en el cerebro. Sin embargo, el cardiólogo recuerda que cuando el psiquiatra alemán Alois Alzheimer publicó el primer caso, en 1906, “definió la enfermedad como vascular, de las arterias que dan sangre al cerebro, pero esto se olvidó”. Para Fuster, es hora de volver a los orígenes de la investigación.

El equipo del CNIC ha utilizado dabigatrán, un fármaco oral que causa menos hemorragias indeseadas que otros anticoagulantes clásicos. El tratamiento con 12 meses de dabigatrán disminuye un 30% la inflamación cerebral y hasta un 50% las formas más tóxicas de la beta amiloide en los ratones, según resume Marta Cortés. Una de las hipótesis es que el anticoagulante mejore la circulación cerebral al evitar microtrombos que dificulten la llegada de oxígeno y nutrientes al cerebro de pacientes con alzhéimer.

Un equipo de EE UU ha anunciado un ensayo de un tratamiento con el anticoagulante con medio centenar de personas con alzhéimer

“Desde la década de 1980 ha habido publicaciones que proponen el uso de la warfarina, un potente anticoagulante, para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer, pero nunca se hicieron estudios a gran escala”, apunta Óscar López, director del Centro de Investigación del Alzhéimer de la Universidad de Pittsburgh (EE UU). “La propuesta de usar dabigatrán es interesante e innovadora, ya que este medicamento no tiene los efectos secundarios de otros anticoagulantes y parece tener un efecto sobre las lesiones típicas de la enfermedad en el cerebro del ratón de experimentación. Es un paso adelante”, opina López, que tampoco ha participado en el nuevo estudio.

MIcroorganismos en el lugar más caliente de la Tierra

Un equipo internacional de científicos ha descubierto organismos ultra pequeños en uno de los lugares más extremos del planeta, el volcán de Dallol al norte de la región de Afar (Etiopía). Este hallazgo puede ser clave para entender los límites de la habitabilidad de la Tierra y fuera de ella.

La región Dallol, esta situada a una profundidad entre 124 y 155 metros por debajo del nivel del mar y está considerada uno de los ambientes más extremos del la Tierra y más caluroso del planeta.

En ese lugar, liderados por Felipe Gómez, del centro de Astrobiologia, los investigadores han encontrado unas estructuras ultra pequeñas enterradas dentro de depósitos minerales que son la primera prueba de la existencia de vida en esta región.

Estos microorganismos microscópicos son, en realidad, "pequeñas nanobacterias incrustadas 'incrustadas' en la capa de sal depositadas sobre las chimeneas geotermales" agrega el científico.

Los resultados del estudio tienen importantes implicaciones en la comprensión de los límites ambientales de la vida y también proporcionan información útil para evaluar la habitabilidad tanto en la tierra como en otras partes del sistema solar, incluso en el marte primitivo y, por lo tanto, podría ser un paso crucial en la selección de sitios de aterrizaje para futuras misiones que pretendan detectar vida.