Las caras se deben contemplar bien para luego reconocerlas

(NC&T) Con una serie de manipulaciones experimentales precisas de la percepción en sujetos humanos, Farshad Moradi (del CalTech) y sus colegas han dado un paso más en la comprensión del proceso. Han comprobado que la identificación de un rostro depende realmente de mirarlo con atención, no bastando la mera exposición de la imagen en la retina.

 
En una serie de experimentos, los investigadores aprovecharon un fenómeno llamado “rivalidad binocular” para presentar imágenes de rostros, a sujetos, en circunstancias bajo las cuales la entrada a la retina seguiría siendo perceptivamente invisible.

En tales experimentos de antagonismo binocular, una imagen distinta es presentada simultáneamente a cada ojo. Puesto que el sistema visual puede prestar solamente atención a una imagen a la vez, la otra permanece “invisible”, suprimida del conocimiento visual. Los investigadores hallaron que en tales experimentos el reconocimiento de la cara dependía realmente de percibirla. La obtención de información visual más simple, como por ejemplo la orientación del rostro, no resultaba entorpecida por la carencia de atención visual.

Así, la competencia entre entradas visuales incompatibles o que interfieren para alcanzar atención mental, se resuelve antes del procesamiento de los aspectos de la información visual que son explotados en la identificación de la cara.

En otros experimentos, también exploraron si el reconocimiento del rostro resultaba perjudicado al distraer la atención visual con tareas tales como memorizar imágenes o sonidos, un fenómeno describible como “ceguera por falta de atención”, que cualquiera ha experimentado en alguna ocasión cuando, por estar absorto en otros pensamientos, no se percata de algo que ocurre claramente ante su vista. Los investigadores constataron que el requerimiento de prestar atención a las tareas visuales que distraían eliminó el reconocimiento de la cara, lo cual no ocurría con las tareas auditivas equivalentes. Así, establecieron que, puesto que los distractores auditivos no disminuían la capacidad de reconocer rostros, tal reconocimiento no es afectado por el proceso competitivo de otros estímulos sensoriales. También, comprobaron que encargar a los sujetos que procurasen imaginar las caras, no interfería con el reconocimiento, lo que indica que el reconocimiento de rostros es una función de procesamiento visual, más que de proceso cognoscitivo “puro”.

En resumen, estos resultados establecen que si la persona no mira con atención una cara, no se adaptará a su identidad, aunque sí podrá recordar otros aspectos del rostro, tales como orientación o color.

Por otra parte, resulta paradójico que algunos fenómenos visuales tales como la formación posterior de la imagen en negativo, o un efecto secundario dependiente de la orientación, no requieran dedicar atención al estímulo.

Tratamiento de lesiones cardíacas sin anestesia

(NC&T/Elhuyar Fundazioa) El FOP es un defecto del tabique interauricular (tabique que separa las dos aurículas) y que permite el paso de émbolos ó coágulos de sangre de la aurícula derecha a la izquierda. En la mayoría de los casos esta abertura se cierra tras el parto; sin embargo, en ocasiones se mantiene, por lo que puede pasar un émbolo de la aurícula derecha (venosa) a la izquierda (arterial) y producir un accidente isquémico transitorio. Aquellas personas que han sufrido una embolia cerebral y cuyo origen se sospeche y se demuestre que sea por este paso, conviene que dicho foramen se cierre, ya que de lo contrario se incrementa el riesgo de repetirse un nuevo episodio aún más grave.

 
Si bien tradicionalmente el tratamiento de los defectos septales a nivel auricular o ventricular requería una cirugía abierta, desde hace varios años el FOP y la comunicación interauricular (defecto congénito por falta de cierre del tabique que permite un paso importante de sangre a través del mismo) se pueden tratar de forma percutánea a través de un dispositivo especial. Este procedimiento se lleva a cabo en la unidad de Hemodinámica con técnicas angiográficas.

Consiste en trasladar hacia el interior del corazón un dispositivo dentro de un catéter que se despliega a modo de anillo en el interior de la aurícula derecha e izquierda. Una vez determinada la posición adecuada, se suelta y se libera desenroscando el cable desde el control exterior. De este modo, el sistema queda implantado en el corazón. Todo este seguimiento del proceso se realiza habitualmente con un ecotransesofágico, por lo que exige la necesidad de anestesiar al paciente, y por ello la presencia de un ecografista y de un personal de anestesia.

La novedad incorporada por la unidad de Cardiología Intervencionista es que realiza el control del procedimiento mediante un equipo de ultrasonido intracardíaco. Esta técnica, desarrollada en España en el Hospital Gregorio Marañón de Madrid, y que solo dos hospitales más utilizan, simplifica considerablemente el acto médico. Así, utiliza un catéter que se introduce dentro del corazón sin necesidad de anestesia general, por lo que se reduce considerablemente el tiempo de la intervención, que no supera los treinta minutos, así como los riesgos y complicaciones derivadas del ecotransesofágico y de la anestesia general. Por ello, resulta mucho más cómodo para el paciente, ya que estará consciente durante el procedimiento y su recuperación es más rápida; de hecho, puede dársele el alta el mismo día, no precisa hospitalización, reduciéndose notablemente el coste sanitario.

 
Existen diversos métodos para el tratamiento percutáneo de defectos congénitos cardiacos. En concreto, la unidad de Cardiología Intervencionista incorporó hace unos años el sistema oclusor “Amplatzer” para cerrar ductus permeables (comunicaciones congénitas entre la aorta y la pulmonar). Se trata de un procedimiento muy sencillo que se realiza a través de técnicas angiográficas, es decir no precisa de ecografista ni anestesista.

Sin embargo, la aplicación más novedosa de este sistema intracavitario es el tratamiento del foramen oval permeable. Se estima que hasta un 20 por ciento de la población tiene un FOP si bien no todos son susceptibles de tratamiento, por eso se espera a que aparezca algún síntoma ya que no existen estudios que demuestren cuáles deben ser cerrados o no, si no se han producido síntomas previamente. Se deben seleccionar los casos con precisión, lo cual exige una coordinación entre neurólogos y cardiólogos para confirmar que se produce un paso de “contraste” a nivel de ese FOP. En este sentido, se debe prestar especial atención a las poblaciones de riesgo, como los buceadores, ya que la presencia de este defecto puede ocasionarles problemas serios en la práctica de esta actividad. 

Pegamento procedente de un gusano marino

Pegamento procedente de un gusano marino

(NC&T) Al romperse el extremo de un hueso en una articulación, la reparación es muy difícil porque si las partes no están alineadas con la debida precisión, se producirá artritis y la articulación no funcionará como debiera. Por otro lado, mantener alineados fragmentos óseos muy pequeños mediante tornillos u otras piezas es muy problemático. En cambio, utilizar un pegamento idóneo permitiría reducir el número o volumen de fijadores metálicos, y además ayudaría a alinear con precisión los fragmentos minúsculos, facilitando la recuperación.

El pegamento de ese gusano es un buen candidato. En pruebas de laboratorio con piezas óseas de vaca, obtenidas en tiendas de comestibles, el rendimiento del pegamento, un prototipo de primera generación, fue del 37 por ciento respecto del de una cola de contacto comercial.

Russell Stewart, uno de los autores del estudio, espera probar en fracturas óseas de animales el pegamento sintético dentro de un año o dos, y en humanos dentro de unos 5 a 10 años.

El pegamento sintético no se emplearía para reparar fracturas en huesos grandes, como en la pierna y el brazo, para los que se usan varillas, clavos y tornillos. Se utilizaría más bien para fijar fragmentos óseos pequeños en rodillas, muñecas, codos, tobillos y otras articulaciones fracturadas, y quizá también en cara y cráneo.

Los rasgos de las letras más usados por el cerebro para identificarlas

Los rasgos de las letras más usados por el cerebro para identificarlas

(NC&T) El psicólogo Daniel Fiset de la Universidad de Victoria, y sus colegas, investigaron qué rasgos de las letras son necesarios para la identificación de éstas. En los experimentos, los autores del nuevo estudio utilizaron una técnica con la cual se mostró a los voluntarios áreas tomadas aleatoriamente de una letra. Los investigadores entonces evaluaron qué áreas de cada una de las 26 letras del alfabeto romano fueron cruciales para su reconocimiento.

Los resultados revelan que los rasgos más importantes para identificar las letras minúsculas y mayúsculas son los puntos en los que finalizan, también conocidos como terminaciones de línea. La presencia de líneas horizontales en las letras fue la segunda característica más importante para su reconocimiento.

Para comparar el uso que hacían los voluntarios humanos de los rasgos de letras, con el uso óptimo de la información proporcionada, los investigadores desarrollaron un modelo de “observador ideal”, el cual utilizó toda la información visual que estaba disponible para la identificación de letras.

Se descubrieron algunas diferencias notables al comparar los resultados humanos con los del observador ideal. Por ejemplo, el rasgo más útil de las letras para el observador ideal no era la forma de las terminaciones de líneas. Los autores creen que la explicación para esta discrepancia tiene que ver con el hecho aparente de que el sistema visual humano está especializado en el procesamiento de las terminaciones de líneas, lo que nos permite reconocer y distinguir los objetos que nos rodean. Ellos sugieren que la gran importancia de las terminaciones para el reconocimiento de letras es consecuencia de una interacción entre la utilidad relativa de este rasgo y una fuerte tendencia natural del sistema visual humano a captarlo y procesarlo.

La conclusión de los investigadores es que estos descubrimientos pueden conducir al desarrollo de fuentes (tipos de letras) que podrían mejorar y acelerar el reconocimiento de las letras, para los lectores normales y para individuos con ciertas clases de dislexia.

Control remoto de circuitos cerebrales mediante ultrasonidos

Control remoto de circuitos cerebrales mediante ultrasonidos

(NC&T) Aún cuando nos resulte difícil de imaginar el día en que los médicos puedan tratar los trastornos causados por el estrés post-traumático, las lesiones cerebrales e incluso la enfermedad de Alzheimer, activando un aparato electrónico mediante un interruptor, la mayoría de nosotros hemos experimentado algunas de las numerosas aplicaciones del ultrasonido en nuestra vida cotidiana. Por ejemplo, se utiliza en la obtención de imágenes fetales y para otros diagnósticos médicos, en la limpieza ultrasónica de dientes, en fisioterapias, o en extirpaciones quirúrgicas.

El ultrasonido cuenta además con muchos otros usos fuera del ámbito clínico, incluyendo la producción farmacéutica, el procesamiento de alimentos, la comprobación no destructiva de materiales, el sonar, ciertos sistemas de comunicación, algunas técnicas de estudio oceanográfico, y la cartografía acústica.

Los estudios del ultrasonido y sus interacciones con los tejidos biológicos tienen una rica historia que se remonta al final de la década de 1920. Varios grupos de investigación han demostrado, a lo largo de más de medio siglo, que el ultrasonido puede producir cambios en tejidos excitables, como los nervios y los músculos, pero los estudios detallados sobre neuronas en el ámbito celular han sido insuficientes.

El equipo liderado por William “Jamie” Tyler fue capaz de desentrañar cómo el ultrasonido puede estimular la actividad eléctrica de neuronas a través de la monitorización óptica de la actividad de circuitos neuronales, mientras los investigadores simultáneamente propagaban ultrasonido de baja frecuencia y baja intensidad a través de tejidos cerebrales.

El grupo de investigación descubrió que el ultrasonido de baja frecuencia y baja intensidad suministrado de forma remota incrementó la actividad de canales iónicos de sodio y de calcio que se abren mediante voltaje. Este incremento de actividad fue lo bastante grande como para disparar los potenciales de acción y permitir la liberación de neurotransmisores de las sinapsis. Debido a que estos procesos son fundamentales para la transferencia de información entre las neuronas, los autores plantean que este tipo de ultrasonido proporciona una nueva y eficaz herramienta para la modulación de la actividad de circuitos neuronales.

Muchos de los métodos convencionales de estimulación utilizados por los neurocientíficos exigen el uso e implantación de electrodos de estimulación, que requieren de contacto directo con el tejido nervioso o la introducción de proteínas exógenas.

El dolor y el picor estan regulados por separado

El dolor y el picor estan regulados por separado

(NC&T) Los investigadores han separado las sensaciones de picor y de dolor en ratones, un descubrimiento que podría tener implicaciones importantes para tratar el dolor y la picazón crónicos. Los dos problemas se presentan juntos a menudo, debido a que la picazón es un efecto secundario común cuando se trata a los pacientes con fármacos potentes para aliviar el dolor.

En el 2007, el equipo de investigación, dirigido por Zhou-Feng Chen, un investigador en el Centro del Dolor de la Universidad de Washington, fue el primero en identificar un gen del picor. Ahora, experimentos adicionales han demostrado que las señales de dolor no se ven afectadas en ratones sin el gen del picor o con las acciones de este gen bloqueadas.

El gen del picor, denominado GRPR, se traduce en un receptor que se encuentra en una población muy pequeña de células nerviosas en la médula espinal. Esa región de la médula espinal transmite de la piel al cerebro las señales de dolor y de picor, así como la sensación de temperatura. En los experimentos, los ratones sin el gen se rascaron menos que sus compañeros normales cuando fueron expuestos a estímulos de picor.

Hay dos clases principales de picazón. Una es la que depende de la histamina y que está causada por picaduras de insectos o reacciones alérgicas. Éste es el tipo que se puede tratar con medicamentos antihistamínicos. Pero la mayor parte de las picazones crónicas severas son de la otra clase, la que es resistente al tratamiento antihistamínico.

Muchos pacientes con dolor crónico reciben inyecciones espinales de fármacos opioides, como la morfina, para controlar su dolor. Uno de los efectos secundarios conocidos de ese tratamiento es la picazón en la piel.

Numerosos científicos, la mayoría, han venido creyendo que no se podría separar la picazón de los efectos de los fármacos para el dolor, teniendo en cuenta que este tipo no se puede aliviar con tratamientos mediante antihistamínicos. Los investigadores pensaron que el responsable de la picazón podía ser el GRPR, pero sin que estuviera involucrado en la respuesta vinculada al dolor.

Así que el equipo de Chen trabajó con ratones con y sin el GRPR, y se compararon los efectos de alivio del dolor y la tendencia a rascarse que aparecían después de la aplicación de inyecciones espinales de morfina. Todos los ratones sintieron alivio de un estímulo moderadamente doloroso, pero los que no poseían el gen GRPR no se rascaron.

Después, los investigadores estudiaron a los ratones normales tratados con un pequeño péptido que interfiere con la función del GRPR. Cuando se les inyectó el bloqueador del GRPR, los ratones experimentaron la mitigación del dolor causada por la morfina, pero no sintieron picazón.

Experimentos de Materia y Energia

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LOS ESTADOS DE LA MATERIA

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