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25/11/2025

Una revolución darwiniana de la neurociencia

Atención: Artículo largo; requiere más de 10 minutos de lectura.

Rafael Yuste: “Nos hallamos al comienzo de una revolución darwiniana de la neurociencia”

Escribe Pablo Colado, The Conversation

Director del Centro de Neurotecnología de la Universidad de Columbia e ideador de la iniciativa BRAIN, Rafael Yuste (Madrid, 1963) es actualmente una de las figuras más respetadas de la neurociencia. Entre sus múltiples facetas está la de divulgador, como demuestra con maestría en su libro El cerebro, el teatro del mundo (Paidós, 2024). Además, lidera la defensa de los neuroderechos, es decir, la protección legal y ética de la privacidad de la mente humana frente a dispositivos que ya son capaces de descodificar y almacenar nuestros pensamientos más íntimos.

En su último libro no deja de manifestar asombro por ese pedazo de materia, apenas kilo y medio de masa gelatinosa, que llamamos cerebro. ¿Es de verdad algo tan excepcional en la naturaleza?

Se trata posiblemente del sistema biológico más complejo que existe. La biología es algo todavía misterioso, inexplicable: ¿cómo se desarrolla la vida y cómo se autofabrican los animales? Y de todo esto surge el sistema nervioso, una red de neuronas de cifras astronómicas que forman un trillón de conexiones, más que todo el internet de la Tierra. Que la mente surja de esa maraña, me parece una cosa absolutamente increíble. Es justo decir que es el pedazo de materia conocida más asombroso del cosmos.

¿Y en qué estado del conocimiento del cerebro nos encontramos? ¿Todavía tiene que llegar una revolución como la de Darwin en la evolución, o como la de Einstein en la física, para comprender de verdad cómo funciona?

Justamente nos hallamos al comienzo de una revolución darwiniana en la neurociencia. Llevamos más de 100 años, desde los tiempos de Santiago Ramón y Cajal, destripando cerebros y estudiándolos neurona a neurona. Hemos aprendido muchísimas cosas en el último siglo sobre cómo funcionan las neuronas individualmente, de qué están compuestas, qué tipo de proteínas tienen… Yo diría que hemos acumulado un conocimiento bastante grande a nivel molecular y celular. Pero la pieza que falta es saber qué ocurre cuando esas neuronas se conectan entre sí en redes neuronales.

No obstante, ya se adivina lo que puede ser una teoría general del cerebro. Gracias a ella, de repente, empiezan a encajar todas las piezas que estaban sueltas y podemos vislumbrar cómo funciona ese órgano, cuál es su objetivo y qué papel juega cada una de sus partes y cada una de sus neuronas. De ahí que estemos viviendo un momento tan excepcional en la historia de la neurociencia.

Kant señaló que la razón humana está destinada a afrontar preguntas que no puede ignorar, pero que tampoco puede responder. ¿Es el misterio de la conciencia una de esas preguntas que no se pueden contestar? ¿O no hay nada que se le pueda resistir a la ciencia?

Yo creo que la conciencia será entendible científicamente. Empieza a aparecer alguna teoría con visos de explicarla. Simplemente se trata de otra consecuencia del funcionamiento del sistema nervioso como redes neuronales.

Según mi hipótesis del “teatro del mundo”, el cerebro genera un modelo mental donde cada persona y cada elemento presente en nuestra vida existen también mentalmente, con un grupo de neuronas que los representan. Es bastante “de cajón” que uno de esos elementos sea la propia persona o el propio animal. Si entendemos así el funcionamiento del cerebro, la conciencia sería simplemente la existencia del personaje dentro del modelo del mundo que nos representa a nosotros mismos.

Otro tema de debate “caliente” que involucra actualmente a neurocientíficos y filósofos es el del libre albedrío. Algunos de sus colegas, como Robert Sapolsky, niegan incluso que exista. ¿Cuál es su postura al respecto?

Yo propondría que lo que llamamos libre albedrío o libertad de elección es la consecuencia de un montón de circuitos cerebrales que se involucran en ese tipo de decisiones. La mayor parte del procesamiento de la información es inconsciente; solo somos conscientes de una parte muy pequeña de lo que ocurre en nuestro cerebro. Cuando este toma una decisión, en realidad, somos nosotros los que hacemos esa elección y, de repente, se hace consciente.

Aunque en ese momento pensamos que hemos tomado la decisión libremente, desde cierto punto de vista ha sido determinada por todo el proceso que tenemos en la cabeza. Y, a la vez, no es algo impuesto desde fuera, porque lo hemos escogido nosotros. O sea, yo diría que nos hallamos más bien ante un problema de terminología: lo que llamamos en el lenguaje cotidiano “libre albedrío” es un asunto mucho más complejo que refleja todo un procesamiento, sobre todo en las áreas corticales frontales.

En el lenguaje ordinario, por ejemplo, utilizamos palabras que nos sirven como comodín para describir cosas que no entendemos bien. Luego, cuando las descifra la ciencia, nos damos cuenta de que esas palabras distan de ser exactas. Yo creo que al libre albedrío le ocurrirá algo parecido: en el futuro describiremos cómo tomamos las decisiones de una manera mucho más precisa y rigurosa y no habrá malentendidos.

Según su hipótesis del teatro, el cerebro solo representa una parte de la realidad con el fin de maximizar nuestras probabilidades de sobrevivir y reproducirnos. Por ejemplo, ha escrito: “Lo que percibimos no es lo que existe, sino lo que nuestro cerebro piensa que existe”. ¿No produce un poco de vértigo existencial?

Sí, parece muy paradójico porque nosotros vivimos creyendo que somos parte de una realidad que existe ahí fuera. Precisamente, fue Kant quien planteó la noción revolucionaria de que creamos la realidad en nuestra mente. En vez de decir que la mente humana refleja el mundo, el exterior, Kant propuso lo contrario: que el exterior refleja la mente. Gracias a la neurociencia moderna, sobre todo los estudios de la actividad cerebral espontánea, estamos encontrando cada vez más datos que confirman las hipótesis kantianas.

No solo los filósofos, sino también los neurobiólogos y los psicólogos nos hemos dado cuenta de que muchas percepciones sensoriales del día a día son difíciles de explicar, a no ser que estemos generando la realidad internamente.

Sería el caso de los sueños, las alucinaciones…

Esos son ejemplos muy dramáticos. La gente puede decir: “Bueno, ya, pero la mayor parte del tiempo no estamos soñando o alucinando”. Yo pongo el ejemplo del punto ciego de la retina. Hay una parte del ojo que no recibe información visual del exterior, pero cuando miramos algo, ese “agujero negro” se rellena con lo que hay a su alrededor. Muchas otras situaciones estudiadas por los neurobiólogos también demuestran cómo las percepciones auditivas, olfativas, táctiles o gustativas, así como la sensación de dolor, se generan internamente.

Usted afirma también que estamos finamente programados para identificar y reaccionar a los cambios, a las novedades. ¿Son de algún modo los algoritmos de las redes sociales un mecanismo sofisticado para manipular esa capacidad?

Sí, yo creo que hay algo de esto. Para mantener bien ajustado su modelo del mundo, para que este sea riguroso y encaje perfectamente con la realidad exterior, nuestro cerebro tiene que estar retocándolo continuamente. Porque si no lo hiciera, estaríamos abocados al fracaso evolutivo. A la evolución le interesa que nuestro modelo del mundo esté siempre al día. Y lo logramos, igual que sucede en ingeniería, con un algoritmo que ajusta los errores en nuestras predicciones de lo que va a ocurrir. Estamos haciendo predicciones continuamente.

Por eso somos hipersensibles al cambio, que puede definirse como algo que no hemos previsto. En este sentido, hay situaciones increíbles. Si exponemos a un paciente anestesiado a una estimulación sensorial (por ejemplo, auditiva) y medimos su actividad cerebral, cuando dicha estimulación cambia, comprobaremos que su cerebro lo ha detectado. Somos una especie volcada hacia la novedad. Y las redes sociales lo explotan utilizando probablemente los mismos mecanismos cerebrales que las personas usamos para ajustar el modelo del mundo.

Hace 10 años experimentó lo que usted ha llamado “momento Oppenheimer”, ¿podría explicarnos en qué consistió esa revelación?

Ocurrió cuando intentábamos probar experimentalmente en el laboratorio de Nueva York la hipótesis de que el cerebro es “el teatro del mundo”. En primer lugar, enseñamos un objeto a un ratón e identificamos el grupo de neuronas de su corteza visual que se activaba cuando lo observaba. Después, activamos las mismas neuronas sin mostrarle nada y el animal se empezó a comportar como si estuviese viendo ese objeto externo.

A mi entender, ha sido una de las demostraciones más nítidas de la hipótesis del teatro del mundo y de la idea kantiana de que la realidad exterior se construye internamente. Desde el punto de vista de la neurociencia, fue un día feliz, porque pusimos el ladrillito crítico en el edificio de una nueva teoría para comprender cómo funciona el cerebro. También lo fue desde el punto de vista clínico, ya que al activar esas neuronas en el cerebro del ratón, estábamos generando una alucinación, uno de los síntomas más notorios de la esquizofrenia. Es interesantísimo poder hacer eso, porque una vez que generas alucinaciones en el cerebro de un animal, puedes estudiarlas e intentar prevenirlas.

Retrato de Rafael Yuste.
Rafael Yuste es presidente de la Fundación de Neuroderechos. Javier Arias

Sin embargo, esa noche no pude dormir porque también caí en la cuenta de las consecuencias técnicas y sociales del descubrimiento. Al generar percepciones falsas en el cerebro de animales, estábamos abriendo la puerta a la posibilidad de manipular el cerebro humano y manejar el comportamiento de las personas. O sea, me ocurrió un poco lo mismo que narra la película Oppenheimer, cuando este, al encender el reactor nuclear, se da cuenta de los potenciales efectos nefastos de la tecnología que habían creado. Y es una puerta que ya no se puede cerrar.

Desde entonces, estoy involucrado en lo que llamamos neuroderechos, que consiste en generar una serie de reglas jurídicas y éticas para prevenir la manipulación y descodificación de la actividad cerebral. El objetivo es que la neurotecnología se utilice para el bien común por razones científicas y médicas, siempre respetando los derechos humanos.

¿Y qué tipo de tecnología tiene mayor potencial de vulnerar esos neuroderechos? ¿Con qué dispositivos o intervenciones debemos estar más atentos?

Actualmente, el problema más urgente tiene que ver con la privacidad mental. La neurotecnología y la inteligencia artificial se han desarrollado con muchísima rapidez y, cuando ambas se conjugan, permiten descifrar aspectos muy personales de la actividad cerebral. Por ejemplo, las palabras que conjuramos en la mente, las imágenes, las emociones… Incluso, se han podido descifrar los gestos faciales.

Esto ya se aplica en la clínica, por buenas razones. Por ejemplo, la neurotecnología ha descodificado las palabras formadas en la mente de pacientes completamente paralizados, lo que ha permitido que se comuniquen con el exterior. Ahora se empiezan a vender dispositivos no implantables, como cascos o diademas, que pueden medir la actividad cerebral de una manera eléctrica, como lo hace un electroencefalograma, y traducir las palabras que las personas generan internamente en su mente. Es algo muy positivo y, al mismo tiempo, muy preocupante, porque las compañías que empiezan a vender estos dispositivos de neurotecnología portátil no están reguladas en absoluto.

La Fundación de Neuroderechos, que dirijo, llevó a cabo un estudio, publicado hace más de un año, sobre 30 compañías de neurotecnología comercial. Todas ellas acaparan los datos neuronales del consumidor y la mayoría los venden a terceras partes. Ahora estamos involucrados en una campaña global para prevenir esta hemorragia de datos neuronales, porque nos parece que la privacidad mental de las personas tiene que ser un derecho humano básico.

Ya hay seis lugares del mundo donde la actividad cerebral está protegida legalmente: Chile, el estado de Río Grande del Sur de Brasil y los estados de California, Colorado, Montana y Connecticut en Estados Unidos. ¿Cree que existe realmente concienciación pública y voluntad política para que se extienda el establecimiento de marcos jurídicos y el reconocimiento de estos nuevos derechos humanos?

De hecho, todas esas regulaciones han sido aprobadas por unanimidad y de manera transversal. Cuando la gente entiende lo que está en juego, es muy fácil convencer a los representantes de los ciudadanos, a los diputados, senadores o gobernadores para que se involucren. La cuestión es correr la voz, contar las cosas o aprovechar entrevistas como esta para explicar a la gente que es una situación urgente.

Por otra parte, hay quien piensa que ya existen regulaciones que nos amparan contra las amenazas derivadas de las neurotecnologías, como el derecho a la libertad de pensamiento, recogido en el artículo 19 del Pacto Internacional de Derechos Civiles y Políticos. Esta postura defiende que no es necesario desarrollar nueva legislación y que, incluso, sería contraproducente. ¿Qué responde a esos reparos?

Creo que es una posición equivocada, basada en el desconocimiento. De hecho, nuestra fundación publicó hace cuatro años un análisis muy extenso sobre todos los tratados internacionales, incluyendo el que has mencionado, con el que demostramos que los neuroderechos no estaban bien protegidos.

Me parece muy arriesgado, incluso poco profesional, decir que todo está atado y bien atado, que las legislaciones son perfectas y no tienen que cambiar nunca. Es bastante lógico pensar que, a la vez que avanzan la ciencia y la tecnología, deben hacerlo las reglas sociales, incluyendo los tratados internacionales de derechos humanos.

Cantabria ha presentado un anteproyecto de salud digital que, entre otras cosas, protegerá neuroderechos y datos generados por el cerebro. ¿Puede convertirse España en la punta de lanza europea en este ámbito?

La idea es esa: que, por un efecto dominó, otros países europeos acaben tomando medidas parecidas. Es lo que está ocurriendo en Estados Unidos, donde actualmente unos diez estados están considerando leyes de datos para proteger la actividad cerebral de las personas.

Dice que el siglo XXI será el de la neurociencia. Afirma que, si descubrimos cómo funciona de verdad el cerebro, eso tendrá repercusiones revolucionarias en la cultura, la educación, la justicia… En el clima, a menudo apocalíptico, que impera, ¿se atreve a ser optimista con el futuro?

Sí, soy optimista. La ciencia y la medicina tienen una hoja de servicios impecable en el pasado. Y el pasado es la mejor predicción del futuro. En mitad de todo este fragor actual, los científicos y los médicos siguen trabajando día tras día, iluminando aspectos de nuestra propia identidad. Creo que el conocimiento es liberador, que despejaremos las telarañas mentales heredadas de los prejuicios de generaciones anteriores.

Yo trabajo con la ilusión de que estos nuevos conocimientos permitan no solo mejorarnos a nosotros mismos mentalmente, sino también como sociedad y como cultura. Puede compararse a lo que ocurrió en el Renacimiento, cuando el conocimiento de la biología, del cuerpo humano y del papel que juega el ser humano en el mundo alumbró una gran revolución en aspectos no solamente científicos, sino también artísticos, culturales, sociales y de organización de los sistemas políticos. Nos hallamos ante una posible nueva revolución comandada por la ciencia y la medicina.


Esta entrevista se publicó originalmente en la Revista Telos de la Fundación Telefónica, y forma parte de un número monográfico dedicado a los derechos digitales.The Conversation


Pablo Colado, Redactor jefe / Editor de Salud y Medicina, The Conversation
Artículo  publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

18/11/2025

Diálogo entre músculos y cerebro.

Cuando hacemos ejercicio, nuestros músculos ‘hablan’ con el cerebro y lo fortalecen.

3dMediSphere/Shutterstock
Enrico Castroflorio, Universitat de les Illes Balears

Cuando hacemos ejercicio no solo fortalecemos los músculos o el corazón: también estamos ayudando a nuestro cerebro a renovarse. Un nuevo estudio publicado en la revista Brain Research ha identificado el mecanismo que explica cómo la actividad física estimula la creación de nuevas neuronas. La clave está en unas diminutas partículas llamadas vesículas extracelulares, que viajan por la sangre y llevan mensajes desde los músculos hasta el cerebro.

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Un viejo misterio con una nueva pista

Desde hace años sabemos que el ejercicio mejora la memoria, la atención y el estado de ánimo. También se ha demostrado que puede favorecer la neurogénesis, es decir, la formación de nuevas neuronas en una zona del cerebro llamada hipocampo, fundamental para el aprendizaje y la memoria. Pero quedaba una gran pregunta por resolver: ¿cómo llegan las señales del cuerpo en movimiento hasta el cerebro?

Los investigadores del nuevo estudio descubrieron algo sorprendente gracias a un experimento que no se había realizado antes: al inyectar en ratones sedentarios vesículas extracelulares obtenidas de ejemplares que habían hecho ejercicio, el cerebro de los primeros empezó a generar más neuronas nuevas, como si ellos también hubieran llevado a cabo una intensa actividad.

Las vesículas extracelulares: protagonistas del hallazgo

Las vesículas extracelulares se asemejan a microscópicos paquetes de mensajería. Las células las envían al exterior cargadas con proteínas y fragmentos de ARN, entre otras moléculas. Entonces viajan a través de la sangre hasta otras células y les entregan sus “instrucciones químicas”.

Durante el ejercicio, los músculos y otros tejidos liberan grandes cantidades de estas vesículas. Ahora, gracias a este nuevo estudio, sabemos que algunas pueden alcanzar el cerebro y activar procesos de renovación neuronal. El trabajo también mostró que el efecto no se debía a una mayor irrigación cerebral ni a cambios en los vasos sanguíneos, sino a un mecanismo más sofisticado.

Este descubrimiento revela que el cuerpo “habla” todo el tiempo con el cerebro, que no es el único que manda en esta relación. Al movernos, nuestro cuerpo quema calorías y, además, libera señales químicas que influyen directamente en el funcionamiento del centro del sistema nervioso.

El cerebro en movimiento

Aunque todavía no se sabe con precisión como estas vesículas llegan al cerebro ni qué moléculas transportan, los investigadores estudiaron su composición y encontraron en su interior proteínas relacionadas con la plasticidad sináptica y la defensa antioxidante. Es decir, moléculas que ayudan al cerebro a adaptarse, protegerse y formar nuevas conexiones. Determinar cuál de estas moléculas, o combinación de ellas, tiene el efecto más potente es el gran desafío actual.

Todavía quedan muchas preguntas por resolver. Una de las principales es si las vesículas actúan directamente sobre el cerebro o si antes desencadenan respuestas en otros órganos, como el hígado o el sistema inmunitario, que luego repercuten en el sistema nervioso. Tampoco está claro cuántas de estas vesículas logran atravesar la barrera hematoencefálica, responsable de aislar y proteger el cerebro. Dos de las hipótesis que se manejan son que solo una pequeña fracción llegue directamente al tejido cerebral o, que, por el contrario, actúen de forma indirecta enviando señales intermedias.

Más allá del laboratorio

Aunque el estudio se realizó en ratones, sus implicaciones son importantes. En el futuro, podríamos incluso imaginar tratamientos basados en vesículas extracelulares modificadas para llevar al cerebro los beneficios del ejercicio en personas con limitaciones físicas o enfermedades que limitan la neurogénesis, como el alzhéimer o la depresión.

A la espera de nuevos resultados y más avances, lo recomendable por ahora es mantenerse siempre activo. Cada paseo, carrera o sesión de natación activa un diálogo entre los músculos y las neuronas que favorece la salud de nuestro cerebro. Gracias a esas pequeñas “bolitas mensajeras”, el cuerpo le dice al cerebro que es momento de renovarse. Y además, mover el cuerpo fortalece el corazón, mejora el estado de ánimo y nos ayuda a reducir el estrés. Es lógico pensar que, quizás, todos estos efectos están inducidos por vesículas diferentes.

La próxima vez que salgamos a caminar o subamos escaleras, recordemos que no solo estamos entrenando las piernas o quemando calorías, también estamos ayudando a nuestro cerebro a mantenerse joven y creativo.The Conversation

Enrico Castroflorio, es un neurocientífico especializado en función sináptica y lípidos, Universitat de les Illes Balears Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation

10/11/2025

La canica azul, cada vez lo es menos.

El presente artículo ha sido publicado originalmente en Cuaderno de Cultura Científica con licencia Creative Commons.{alertInfo}

 

La Tierra vista por la misión lunar Apolo 17 en 1972. Foto: NASA / Dominio Público

El 7 de diciembre de 1972, a las 12:33 a. m, el colosal cohete Saturno V despegaba desde el actual Centro espacial Kennedy rumbo a la Luna. Se trataba de la última misión del programa Apolo y en ella viajaba la última tripulación que pisaría la Luna hasta nuestros días. Apenas cinco horas después del lanzamiento los astronautas Eugene Cernan, Ronald Evans y Harrison Schmitt se encontraban ya a casi 30.000 kilómetros de nuestro planeta cuando decidieron mirar por la ventanilla y observar la Tierra desde la distancia. La fotografía que tomaron en aquel momento se conoce popularmente como «la canica azul» y pronto se convirtió en un icono de los movimientos medioambientales de los setenta inspirando la idea de que debemos cuidar nuestro único y frágil hogar en el inmenso cosmos.

Era la primera vez que un ser humano captaba una imagen de la Tierra de manera completa, nítida y sin sombras. La fotografía original, tomada por la tripulación desde el Módulo de Mando y Servicio (CSM), mostraba el Polo Sur en la parte superior de la imagen pero posteriormente fue girada para cumplir con las expectativas y convenciones de orientación con el norte en su lugar. También fue única al captar la Antártida y casi todo su casquete polar, así como la costa de África, tanto en el Atlántico como en el Índico e incluso el potente ciclón de Tamil Nadu que, apenas unos días antes, había provocado fuertes vientos e inundaciones en la India.

Pero, además de las características físicas y geográficas de la fotografía, más allá de su simbología y trascendencia o de las incontables tecnologías que fueron necesarias para poder tomar una fotografía así desde el espacio, la célebre «Blue Marble» fue posible gracias al albedo de nuestro planeta. Ya sea un pequeño punto azul pálido o una canica brillante en el oscuro vacío del espacio, nuestra querida Tierra es visible desde el espacio porque refleja la luz… aunque según los todos estudios y datos satelitales de las últimas décadas, cada vez menos.

El albedo es un concepto científico que expresa el porcentaje de luz solar que refleja una superficie. La nieve, por ejemplo, puede tener un albedo de hasta un 0,9, es decir puede reflejar hasta el 90 % de la luz solar que incide sobre ella. Por otro lado, «el océano abierto puede tener un albedo inferior a 0,1, lo que significa que absorbe más del 90 % de la luz solar incidente y reflejando menos del 10 %».

El albedo es un concepto científico que expresa el porcentaje de luz solar que refleja una superficie. La nieve, por ejemplo, puede tener un albedo de hasta un 0,9, es decir puede reflejar hasta el 90 % de la luz solar que incide sobre ella. Por otro lado, «el océano abierto puede tener un albedo inferior a 0,1, lo que significa que absorbe más del 90 % de la luz solar incidente y reflejando menos del 10 %».

Un nuevo estudio, publicado hace unas semanas en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), vuelve a confirmar que nuestro planeta está perdiendo albedo y, desde hace décadas, es un cuerpo cada vez más y más oscuro. Los autores, encabezados por el investigador Norman Loeb, pertenecen al departamento de Ciencias de la radiación de NASA y han utilizado datos de tres satélites diferentes que miden «la luz solar incidente frente a la radiación de onda larga saliente, es decir, la cantidad de radiación reflejada de vuelta al espacio».

Los datos proceden del programa CERES, un acrónimo cuyas siglas se corresponden con «Sistema de Nubes y Energía Radiante de la Tierra» y que cuenta en la actualidad con una red de satélites que miden el balance de radiación terrestre (BRT). Desde el año 2000, CERES ha estado registrando cuánta luz solar absorbe nuestro planeta así como la cantidad de radiación infrarroja que escapa de vuelta al espacio. El equipo de Loeb utilizó estas mediciones para analizar el balance energético de nuestro planeta en los últimos 24 años (2001-2024) y, posteriormente, combinó estos datos con otras fuentes de información como cámaras espectrales de alta resolución, mapas de nieve y nubes, y modelos climáticos por computadora para llegar a una conclusión esperada: la Tierra lleva décadas oscureciéndose.

Un sistema desequilibrado en el Hemisferio Norte

El trabajo publicado no solo ha utilizado los datos satelitales del programa CERES para confirmar el paulatino oscurecimiento de la Tierra sino que además, y puede ser su mayor aportación, incluye un descubrimiento con importantes repercusiones: El Hemisferio Norte se está oscureciendo más rápido que el Sur.

Según las mediciones del estudio, el Hemisferio Norte «absorbe aproximadamente 0.34 vatios más de energía solar por metro cuadrado por década que el Hemisferio Sur», una diferencia que parece menos pero que, teniendo en cuenta toda la superficie del planeta, supone una «cantidad enorme», explica Loeb en Eos.org.

Hasta ahora se pensaba que la Tierra absorbía y reflejaba la energía procedente del Sol de manera balanceada y que no había una diferencia significativa entre ambos hemisferios, sin embargo este nuevo estudio descarta esa hipótesis y apunta a un desequilibrio notable entre hemisferios en el que el Norte está absorbiendo un plus energía y, por tanto, se oscurece más.

¿Por qué el Hemisferio Norte se oscurece más?

El trabajo publicado también expone los motivos de este desequilibrio e indica tres factores fundamentales. El primero, quizá el más obvio, es el deshielo. En el Hemisferio Norte la nieve y el hielo, especialmente en el Ártico, se están derritiendo a un ritmo más acelerado y eso reduce el albedo exponiendo la tierra y el océano que hay debajo.

El segundo aspecto a tener en cuenta son las regulaciones medioambientales que, en los últimos años, han logrado disminuir la contaminación en lugares como China, Estados Unidos y Europa, lo que significa que «hay menos aerosoles en el aire para reflejar la luz solar. En el Hemisferio Sur ocurre lo contrario».

Y en tercer lugar, los autores mencionan el vapor de agua. «Debido a que el Norte se está calentando más rápido, también retiene más vapor de agua, un gas de efecto invernadero que no refleja la luz solar sino que la absorbe. Esa es otra razón por la que el Hemisferio Norte está absorbiendo más calor».

Pero todavía quedan incógnitas que resolver en este panorama y factores de los cuales aún desconocemos su influencia, como por ejemplo la cobertura de nubes. Otro de los hallazgos interesantes de este estudio es que, en los últimos 20 años, la cobertura de nubes no ha cambiado significativamente a pesar de la asimetría Norte-Sur. «Debería verse más reflexión por parte de las nubes en el Hemisferio Norte (en comparación con el Sur), pero no la vemos», concluye Loeb.

En definitiva, el nuevo estudio publicado por NASA nos muestra que nuestro planeta está absorbiendo cada vez más radiación, reflejando menos luz y calentándose de manera acelerada, sin olvidar que el Hemisferio Norte lo hace más rápido que el Sur.

Si los astronautas del Apolo 17 mirasen en nuestros tiempos por la ventana de su módulo, la fotografía de nuestra «Canica Azul» sería hoy algo menos brillante y más oscura, un punto azul cada vez más pálido…

14/03/2025

Tierras raras

Uno de los temas más candentes de la actualidad mundial son las tierras raras, debido a la urgencia que están mostrando ciertos países por hacerse con ellas. Pero, ¿qué son las tierras raras? Y ¿por qué son tan importantes? - Nos lo explica  Blanca María Martínez, en culturacientifica.com  Doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.
Pues debo comenzar diciendo que su nombre nos lleva, directamente, a dos errores. Por un lado, la palabra tierra hace que pensemos en ese sedimento que cubre la parte más superficial del terreno, es decir, en algún tipo de suelo, pero nada más lejos de la realidad. Tierra es un término arcaico utilizado en química para referirse a los elementos que aparecen en forma de óxidos en la naturaleza y que se ha mantenido hasta la actualidad, prácticamente a modo de homenaje, pero no tiene nada que ver con la definición geológica de “tierra” como sedimento. Y, por otro lado, la palabra rara nos lleva a suponer que son muy escasos, pero tampoco es cierto. Estos elementos son relativamente comunes en nuestro planeta, incluso en términos totales que calcula que son más abundantes que todo el oro presente en la Tierra, pero se les denomina “raros” porque, generalmente, aparecen en concentraciones muy pequeñas dentro de los minerales y rocas y, sobre todo, porque su diferenciación química (es decir, su extracción del resto de componentes de los minerales) es muy compleja y bastante difícil.

Tabla periódica de los elementos químicos, donde se marcan las tierras raras.
Fuente: Federación Empresarial de la Industria Química Española vía 
Química y Sociedad


Entonces, ¿qué son las tierras raras? Pues este término hace referencia a 17 elementos químicos de la Tabla Periódica, los 15 de la serie de los lantánidos* (lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio) a los que se suman el escandio y el itrio. Estos elementos no aparecen en nuestro planeta en forma nativa, como lo pueden hacer el cobre o el oro, sino que siempre aparecen formando compuestos en la estructura química de ciertos minerales en concentraciones muy bajas, concretamente de partes por millón (para que os hagáis una idea, las concentraciones en porcentaje corresponden a 1/100 partes, mientras que las concentraciones en partes por millón equivalen a 1/1.000.000 del total).

Las tierras raras pueden aparecer en minerales más o menos conocidos, como el apatito o los clinopiroxenos, o en otros con nombres algo más raros, como la monacita o la bastnasita. Pero estos minerales con ciertas concentraciones de tierras raras no se forman en cualquier lugar, sino que lo hacen en contextos geológicos muy concretos. Principalmente, se trata de zonas en las que afloran rocas ígneas, principalmente volcánicas, que se han producido por el ascenso de magmas muy profundos que se han ido enriqueciendo en estos elementos químicos mientras iban ascendiendo por el manto y la corteza terrestres. También aparecen en lugares que han sufrido metamorfismos particulares en los que han estado relacionados fluidos hidrotermales que han atravesado rocas ricas en tierras raras y, en su circulación hacia la superficie, han ido precipitándolas a su paso en diferentes venas minerales. Y hay un tercer contexto un poco más especial aún, los medios sedimentarios formados por la erosión y el depósito de fragmentos de estas rocas ígneas y metamórficas con minerales que incluyen tierras raras en su composición.

A) Ejemplar con cristales del mineral monacita (de color anaranjado) entre cristales de cuarzo (incoloros), extraído de la mina Siglo Veinte, en Bolivia. B) Ejemplar del mineral bastnasita obtenido en Burundi. Fuentes: A) Robert M. Lavinsky / Wikimedia Commons, B) Kouame / Wikimedia Commons


Como os decía al principio, la explotación de estos yacimientos minerales no es ni barata, ni sencilla. Los minerales que incluyen tierras raras suelen aparecer entremezclados con otros que no nos interesan, por lo que hay que hacer una selección previa, junto con un estudio geológico muy detallado, de las zonas y los materiales que queremos extraer. Y, una vez obtenidos esos minerales, hay que someterlos a un proceso químico largo y complejo para poder aislar las tierras raras. Eso implica un análisis preliminar de la viabilidad económica del yacimiento, para asegurar que se va a obtener un beneficio con su explotación, porque es muy fácil que las empresas acaben en bancarrota si no tienen cuidado.

Una vez visto todo esto, ¿por qué son tan famosas e importantes las tierras raras? Pues por sus propiedades magnéticas y luminiscentes. Actualmente, se han convertido en componentes indispensables en la estrategia de transición ecológica, ya que forman parte de catalizadores, imanes, baterías, componentes electrónicos o pantallas de aerogeneradores, vehículos eléctricos o mecanismos informáticos. También tienen un papel primordial en el avance médico, puesto que permiten generar nuevas herramientas de diagnóstico y tratamiento para enfermedades tan dañinas como el cáncer. Por estos motivos, han entrado de cabeza en los listados de materiales críticos y estratégicos a nivel mundial, por lo que su búsqueda y explotación evitará la dependencia de Europa o Estados Unidos de terceros países, como China, principal exportador de tierras raras en la actualidad.

Pero hay un motivo menos noble y más prosaico por el que han cobrado tanta importancia social hoy en día. Las tierras raras también son unos materiales básicos para el desarrollo de la industria armamentística. Satélites más eficientes, mejores sistemas de comunicación, nuevos dispositivos de posicionamiento y vigilancia nocturna, vehículos militares autopropulsados y con dispositivos de blindaje mejorados, armamento con mayor capacidad destructiva, capaces de recorrer distancias más largas y con más autonomía, y un largo etcétera. Quizás este uso de las tierras raras explica más cosas de las que suceden en el mundo actual que la búsqueda de un futuro más sostenible.

Películas post-apocalípticas, como Mad Max, nos enseñaron que las guerras del futuro se producirían por el agua y el combustible. Parece que se olvidaron de un tercer origen: la búsqueda de minerales críticos. Yo prefiero pensar que esas cosas no van a suceder y que, lo único que tenemos seguro hoy en día, es que la Geología nos permitirá buscar y explotar de manera segura y sostenible los recursos naturales que necesita la humanidad para seguir evolucionando, socialmente hablando. Espero no equivocarme. (Blanca María Martínez)

11/01/2025

Ni tiene hueso, ni hace música, pero le llaman pito

El hueso del pene: el tesoro que la evolución les negó a los hombres

Los chimpancés y los bonobos, a diferencia de los humanos, sí tienen hueso peneano. Mario Plechaty Photograph/Shutterstock
A. Victoria de Andrés Fernández, Universidad de Málaga

A todos nos preocupa el buen funcionamiento de nuestro cuerpo. No obstante, no todas las deficiencias y patologías físicas las vivimos de la misma manera.

La prioridad número uno es que estemos vivos, por lo que, lógicamente, órganos como el cerebro, los pulmones y el corazón gozan de nuestro interés de una forma preferencial. En relación al resto, y aunque no sean absolutamente vitales, que los engranajes biológicos que intervienen en nuestra fisiología sexual funcionen adecuadamente genera muchas inquietudes. En el caso concreto del sexo masculino, que no tenga lugar una correcta erección se puede llegar a vivir como un auténtico drama.

Pero ¿qué ocurre en otros animales? ¿También manifiestan problemas de erección?

¿Qué es, fisiológicamente, una erección?

En condiciones normales, un entorno propicio para la práctica sexual activa el sistema nervioso autónomo, lo que provoca el aumento de los niveles de óxido nítrico (un vasodilatador) en las arterias trabeculares y en la musculatura lisa del pene. La consecuencia es la afluencia de sangre a los cuerpos cavernosos peneanos y, en menor medida, al cuerpo esponjoso. Simultáneamente, los músculos isquiocavernoso y bulboesponjoso comprimen las venas de los cuerpos cavernosos, restringiendo la salida y circulación de esta sangre hacia fuera del apéndice copulador.

Como consecuencia de la apertura de la puerta de entrada de sangre y el cierre de las de salida, los cuerpos cavernosos se llenan de fluido, se esponjan por aumento progresivo de la presión sanguínea (que puede llegar a alcanzar varios cientos de mm Hg) y el pene se pone erecto. Cuando disminuye la actividad parasimpática y se relajan los músculos, la sangre es drenada por las mencionadas venas y el pene retorna al estado de flacidez.

Es evidente, pues, que para que el pene entre en erección son necesarios tiempo y estimulación. No obstante, ante determinados problemas de salud, tanto física (fundamentalmente cardiovascular) como psicológica, este sistema deja de funcionar correctamente, imposibilitando la cópula y fastidiando al usuario.

¿Existen mecanismos alternativos en la naturaleza?

Aunque parezca sorprendente, la modalidad peneana humana es bastante excepcional. De hecho, la mayoría de los mamíferos gozan de una “asistencia ósea” para mantener el pene erecto. Se trata del llamado báculo, un hueso localizado en el eje longitudinal del pene y que posibilita al macho una penetración eficiente en cualquier momento pero que, sobre todo, favorece el alargamiento del tiempo de cópula.

Este sorprendente vástago es de lo más variado. De hecho, “el más diverso de todos los huesos” (como se le ha llegado a denominar) no solo adquiere formas plurales sino que manifiesta tamaños también muy distintos: de ser casi vestigiales en algunas especies de lemures a adquirir dimensiones sorprendentes, como los 65 cm de longitud que puede llegar a presentar en los machos de morsas.

Por el contrario, los marsupiales, las hienas, algunos lagomorfos como los conejos, y también los équidos comparten esta ausencia con los humanos. Este grupo de “machos discriminados” carecen además de una segunda ventaja, puesto que el báculo, cuando es alargado, protege la uretra en cópulas prolongadas al limitar su constricción distal, mantenerla abierta y facilitar el flujo del esperma a su través.

Pero ¿por qué los hombres carecen de hueso peneano?

Si los primeros primates, emergidos a finales del Cretácico, tenían báculo, y éste se ha mantenido en la mayoría de los grupos de mamíferos que han ido surgiendo, ¿por qué se perdió en la línea evolutiva que generó nuestra especie?

La explicación podría estar en que el báculo favorecería las estrategias reproductivas en poblaciones con altos niveles de selección sexual postcopulatoria. De hecho, las especies de primates polígamas (donde la competencia sexual es muy intensa) tienen báculos más largos que los de las monógamas, lo que les permitiría alargar el coito. En otras palabras, se mantendría más tiempo “ocupada” a la hembra, evitando que copulara con otros machos y, consecuentemente, aumentando las probabilidades de que el afortunado “baculado” legara sus genes a la siguiente generación. Esta hipótesis se ha constatado en un curioso experimento con dos grupos de ratones, uno de ellos forzado a la monogamia.

Y… ¡premio! A lo largo de 27 generaciones se redujo el tamaño del hueso peneano en el grupo monógamo. Parece ser, pues, que si nos hacemos monógamos se disminuye la presión de selección a favor del mantenimiento del báculo.

Por otra parte, hace unos dos millones de años, se perdió el trozo de cromosoma que contenía la secuencia de ADN codificante del báculo. Esta mutación (delección) ocurrió cuando ya estaba bien avanzada nuestra línea de primates bípedos (los homininos) y separada, desde 4 millones de años antes, de la que originó chimpancés y bonobos (que son polígamos y tienen báculo).

Esto nos llevaría a la interesante conclusión de que los homininos nos hicimos monógamos en esa horquilla temporal, haciendo desaparecer las presiones evolutivas a favor del mantenimiento del báculo.

¿Quién pierde realmente en esta historia, los hombres o las mujeres?

En El Sexo Injusto, de reciente publicación, explico que las cosas no siempre son lo que parecen cuando se contemplan bajo el prisma evolutivo.

En el caso del hueso peneano, aparentemente, parece una clara desventaja el tener que “trabajar” la erección del pene, máxime cuando cualquier contratiempo, físico o psicológico, puede generar más de una situación comprometida para los hombres. Sin embargo, y analizando este hecho desde el punto de vista evolutivo, la cosa no estaría tan clara. Al desaparecer los altos niveles de competencia sexual postcopulatoria, el único objetivo de los varones homininos durante la cópula se restringiría, exclusivamente, a la eyaculación.

Si en términos de eficiencia biológica, ya da igual que los coitos sean “rapiditos”… ¿no podríamos pensar que las que pierden realmente son las mujeres?The Conversation

A. Victoria de Andrés Fernández, Profesora Titular en el Departamento de Biología Animal, Universidad de Málaga

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation

18/08/2024

¿De qué sirve jugar?


Dos jóvenes chimpancés jugando. Wirestock Creators/Shutterstock
Miquel Llorente Espino, Universitat de Girona

Jugar es divertido, pero no solo es eso. Desde las crías humanas hasta nuestros parientes más cercanos en el reino animal, los primates, el juego desempeña un papel crucial durante los primeros años de sus vidas. No solo es una forma de entretenimiento, sino también un potente mecanismo de aprendizaje y de desarrollo. ¡Sí, a los monos y a los simios les encanta jugar!

Secuencia de juego en gorilas de montaña
Secuencia de juego en gorilas de montaña (Gorilla beringei beringei) en el Parque Nacional del Bosque Impenetrable de Bwindi (Uganda). Miquel Llorente, CC BY-SA

No somos los únicos que jugamos

Para comenzar, no, no somos los únicos que disfrutamos del juego, ni somos tan especiales como podríamos pensar. Correr, luchar o brincar es común en muchas especies de mamíferos sociales, como los carnívoros y roedores, y ciertas aves como loros, cuervos y bucerótidos.

Nuestras mascotas, sobre todo perros y gatos, dedican tiempo y energía a esta actividad divertida y esencial. Pero si hablamos de dedicación, los jóvenes simios y monos son los campeones. Nuestros parientes peludos invierten gran parte de sus vidas explorando, viviendo y conociendo el mundo de manera lúdica y jovial.

Esos momentos de risas, peleas, persecuciones y acrobacias son cruciales para su desarrollo físico y mental. Durante el juego, exploran su entorno e interactuarán con hojas, ramas, bastones y piedras. Así, igual que los niños y las niñas de nuestra especie, entienden cómo funciona el mundo que los verá crecer.

Dos jóvenes chimpancés jugando a pelearse. Miquel Llorente

El juego desarrolla las neuronas

El juego también tiene un papel esencial en el desarrollo neuronal, especialmente durante las etapas de mayor crecimiento del cerebro, coincidiendo con los primeros años de vida.

Los momentos de juego están ligados a la sinaptogénesis, es decir, a la formación de nuevas conexiones neuronales durante la maduración cerebral. Estas conexiones facilitarán el aprendizaje y la adaptación de los individuos a sus entornos, tanto físicos como sociales.

Así, la actividad lúdica se convierte en un potente mecanismo adaptativo, una herramienta evolutiva crucial para la supervivencia. A pesar del alto coste energético y los riesgos del juego, entre ellos la vulnerabilidad a los depredadores al distraernos mientras gozamos y reímos, sus beneficios evolutivos han asegurado que esta conducta se mantenga a lo largo de la historia evolutiva de los primates. Jugar les permite desarrollar habilidades y experiencias vitales para la vida adulta. Las risas y juegos en la selva son, en definitiva, una herramienta de aprendizaje de un valor incalculable.

Qué se entiende por jugar

Entonces, si tan positivo es el juego, ¿está realmente tan restringido a unas pocas especies afortunadas? Pues, aunque durante décadas hemos creído que sí, las cosas han cambiado. Fue Gordon M. Burghardt, de la Universidad de Tennesse, quien en 2005 propuso adoptar cinco criterios para identificar el juego en los animales:

  • La conducta no tiene que ser completamente funcional en su contexto: por ejemplo, los chimpancés jóvenes a menudo se balancean repetidamente sobre lianas o ramas, sin ninguna intención aparente de moverse a otro lugar. Esta actividad no tiene un propósito claro más allá del placer y la diversión.

  • Es voluntaria y placentera.

  • Se modifica estructuralmente. Por ejemplo, en los macacos japoneses, un juego común es el lanzamiento de bolas de nieve. Comienzan simplemente lanzando la nieve, pero a medida que juegan, empiezan a añadir variaciones como golpear la bola antes de lanzarla o combinar el juego con persecuciones.

  • Se repite de forma variable. Un ejemplo de esto es el juego de lucha entre jóvenes orangutanes. Aunque el objetivo parece ser siempre similar, con la intención de derribar o someter al otro, las formas en que se lleva a cabo varían ampliamente: a veces utilizando solo las manos, otras veces involucran mordiscos suaves, o incluso combinan saltos y giros.

  • Ocurre en animales sanos sin necesidades urgentes.

Además, con el acceso a una mejor tecnología de investigación y con la publicación de miles de vídeos en sitios como YouTube, se ha podido observar, documentar y evidenciar que el juego está presente en especies tan distintas como lagartijas, tortugas, peces, cefalópodos, insectos y, por supuesto, gorilas.

Pulpos jugando. Fuente: Dr. Hisham Abdel Mageed/YouTube.

De esta forma, la amplia distribución del juego en el reino animal sugiere que es un fenómeno heterogéneo que ha evolucionado en paralelo en múltiples especies.

Juguemos, no dejemos de jugar.The Conversation

Miquel Llorente Espino,
Psicología comparada y comportamiento animal, Universitat de Girona
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.

15/08/2024

Mico, mono o simio y su viruela


Los chicos de Xataka, con su personal estilo desenfadado nos ofrecen este video divulgativo, sobre aquello que sería bueno conocer de la Viruela de Mono. 

Xataca 

La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha declarado que los brotes de viruela símica, enfermedad infecciosa anteriormente conocida como viruela del mono, constituyen una emergencia sanitaria internacional. El anuncio se produjo este miércoles en una reunión donde un comité de emergencia analizó la compleja situación que se vive en estos momentos en el Congo y otras partes de África.
"Esta declaración no es una mera formalidad. Es una llamada a la acción. Es un reconocimiento de que ya no podemos permitirnos ser reactivos. Debemos ser proactivos y agresivos en nuestros esfuerzos para contener y eliminar esta amenaza", dijo el Dr. Jean Kaseya, líder de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) africano durante el encuentro celebrado este miércoles 14 de agosto.

La OMS dice que está lidiando con varios brotes declarados.

Tedros Adhanom Ghebreyesus, el director general de la OMS, señaló que, si bien los casos de viruela símica llevan detectándose desde hace años en el Congo, el año pasado se detectó un aumento considerable. A todo esto, el número de casos notificados en lo que va del 2024 ya ha superado el total del año pasado. En concreto, estamos hablando de 14.000 casos asociados a 524 muertes.


El comité de emergencia fue convocado después de que el organismo dependiente de las Naciones Unidas observara una rápida propagación de la cepa clado Ib en países vecinos del Congo, principalmente por contacto sexual. La viruela símica, cabe señalar, también puede transmitirse con el contacto cercano, por ejemplo, al hablar o respirar cerca de una persona o a través de besos en la boca. La viruela símica tiene dos clados genéticos: clado I y clado II. El clado I es más preocupante porque está asociado a una mayor tasa de transmisión, así como también a consecuencias más graves para la salud. En el último mes, se han notificado unos 90 casos de clado Ib en cuatro países vecinos del Congo, Burundi, Kenia, Ruanda y Uganda, territorios donde no se habían notificado casos de viruela símica.
Ahora que la OMS ha declarado la emergencia sanitaria internacional, ha puesto en marcha una serie de acciones coordinadas con los gobiernos de los países afectados y los CDC de África. La intención es detener los brotes detectados. Para ello, se ha elaborado un plan de respuesta regional de 15 millones de dólares que, aseguran, impulsará actividades de preparación, vigilancia y respuesta.
El Grupo de Expertos en Asesoramiento Estratégico sobre Inmunización de la OMS recomienda dos vacunas contra la viruela símica. Las mismas han sido aprobadas en algunos de los territorios afectados, como Nigeria y el Congo. La organización, no obstante, está trabajando para mejorar el acceso a las vacunas a otros países que todavía no han aprobado su utilización.

23/04/2024

No es combustión; es otra cosa.

¿Cómo se quema el Sol si no hay oxígeno en el espacio exterior?

Imagen del Sol capturada por el Solar Dynamics Observatory de la NASA. NASA / Goddard / SDO
Alberto Tomás Pérez Izquierdo, Universidad de Sevilla

Pregunta de Mateo, de 15 años. IES Zaidín Vergeles (Granada).


Retrato de William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907). Wikimedia Commons, CC BY

Esta misma pregunta se la hicieron grandes científicos en el pasado. Se podría formular de otra manera: ¿de dónde saca el Sol su energía?

Pues bien, el físico y matemático británico William Thomson, que llegó a ser lord –Lord Kelvin–, escribió en torno a 1862 una serie de artículos sobre este tema. Thomson se dio cuenta de que la energía de nuestra estrella no podía provenir de la combustión, reacción química en la que una sustancia (el combustible) se une con el oxígeno para formar un nuevo compuesto, desprendiéndose luz y calor en el proceso.

Por ejemplo, si el Sol estuviera hecho de carbón, se habría consumido en solo 5 000 años, un “suspiro” en términos astronómicos.

No salen las cuentas

La cuenta es relativamente simple: la Tierra recibe del Sol más de mil watios por metro cuadrado. La energía total que el astro rey proporciona es esa cantidad multiplicada por el área de una esfera con un radio equivalente a la órbita terrestre, unos 150 millones de kilómetros.

Imaginemos ahora que el Sol está hecho de carbón ardiendo. Este combustible proporciona unos 26 millones de julios –la unidad internacional de energía– por kilogramo. Por tanto, la estrella quemaría unos 14x10¹⁸ (es decir, 14 seguido de 18 ceros) kilogramos por segundo. Dado que la masa del sol es de unos 2x10³⁰ kg, el carbón se agotaría en esos breves 5 000 años.

La conclusión es que la combustión no puede ser el origen de la energía solar. Y da igual que hablemos de carbón o de cualquier otro combustible: obtendríamos un valor un poco más alto o un poco más bajo, pero el orden de magnitud sería el mismo.

Es más, podemos descartar cualquier reacción química como el origen de la luz y calor que nos llega a la Tierra, ya que las energías que proporcionan esas reacciones son, como mucho, del orden de 100 de millones de julios por kilogramo de reactivo. No salen las cuentas.

Lord Kelvin calculó (mal) la edad del Sol y puso en jaque a Darwin

En definitiva, la respuesta más directa a la pregunta es que el Sol no necesita oxígeno para generar su energía porque esta no proviene de la combustión ni de ninguna otra reacción química.

Thomson y otros científicos de su época consideraron otras posibilidades. Por ejemplo, que la energía proviniera de la caída continua de meteoritos sobre la superficie de nuestra estrella. Pero el número de meteoritos necesarios para generar todo el calor que desprende resultaba incompatible con las observaciones.

Descartado ese mecanismo, Thomson se inclinó por una hipótesis que ya había planteado su colega alemán Hermann von Helmholtz: que el Sol se estaría contrayendo debido a su propia gravedad, y la fricción generaría el calor necesario.

Basándose en esta idea, Thomson calculó que el astro rey tendría energía para brillar unos 20 millones de años. Estos números estaban en contradicción con la edad que los geólogos estimaban para la Tierra, que era mucho mayor. Y también invalidaban la teoría de Charles Darwin, a la que Kelvin se oponía, ya que 20 millones no parecían años suficientes para la evolución de las especies. La discrepancia no se resolvió hasta mucho después.

Enigma resuelto: la energía que radia el Sol es de origen nuclear

Entonces, ¿de dónde obtiene el Sol la energía que expulsa al exterior? Cuando el físico francés Henri Becquerel descubrió en 1903 la radiactividad (la emisión de partículas subatómicas por un núcleo atómico), surgió una nueva posibilidad: la energía nuclear. Pero se tardaron varias décadas en desentrañar las leyes de la física nuclear.

Hoy sabemos que la energía del Sol se produce mediante fusión nuclear. En concreto, cuando cuatro núcleos de átomos de hidrógeno (protones) se unen para producir un núcleo de otro elemento: helio. En el proceso también surgen dos partículas subatómicas, llamadas positrones y neutrinos, así como 26,73 MeV de energía (un MeV es un megaelectronvoltio, la unidad utilizada en energía nuclear).

Ciclo protón-protón, el mecanismo que permite la fusión nuclear en las estrellas del tamaño del Sol o más pequeñas. Sarang / Wikimedia Commons, CC BY

Sin embargo, esta reacción no se produce en un solo paso, ya que es extremadamente improbable que cuatro protones choquen de forma simultánea. Los físicos Hans Bethe y Carl von Weizsäcker estudiaron independientemente el problema en torno a 1938 y encontraron que se hacía por etapas, gracias a dos mecanismos: el ciclo protón-protón y el ciclo del carbono-nitrógeno-oxígeno. El primero es el que permite brillar al Sol, mientras que el segundo predomina en estrellas más masivas que él.

La energía puesta en juego en una reacción nuclear, como la fusión del hidrógeno para producir helio, es un millón de veces la de una reacción química, lo suficiente para que el Sol ilumine el firmamento una cantidad inimaginable de tiempo. Hoy en día se calcula que la estrella que nos da luz y calor tiene unos 4 600 millones de años, y lucirá todavía por unos miles de millones de años más.


El museo interactivo Parque de las Ciencias de Andalucía colabora en la sección The Conversation Júnior.The Conversation


Alberto Tomás Pérez Izquierdo, Catedrático de Electromagnetismo, Universidad de Sevilla

Este artículo forma parte de la sección The Conversation Júnior, en la que especialistas de las principales universidades y centros de investigación contestan a las dudas de jóvenes curiosos de entre 12 y 16 años. Podéis enviar vuestras preguntas a tcesjunior@theconversation.com

Artículo publicado originalmente en The Conversation.


17/03/2024

¿Hielo para las lesiones?

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.

¿Me tengo que poner hielo si sufro una lesión? La ciencia lo desaconseja, y por una buena razón

Eva March / Shutterstock
Beatriz Carpallo Porcar, Universidad San Jorge y Paula Cordova Alegre, Universidad San Jorge

Seguro que lo han oído, lo han practicado o incluso lo han aconsejado alguna vez: tras sufrir una lesión aguda (un esguince, un golpe fuerte, una tendinitis…), hay que ponerse hielo en la zona afectada. Sin embargo, los nuevos protocolos de intervención lo desaconsejan como norma general.

Parece algo contraintuitivo, ya que el uso del hielo (crioterapia) produce una disminución de la conducción nerviosa y una vasoconstricción local (estrechamiento de los vasos sanguíneos), lo que alivia el dolor a corto plazo y reduce la inflamación y el edema.

Entonces, ¿por qué es mejor no hacerlo? Para saber la respuesta, veamos primero qué es la inflamación y si interesa actuar sobre ella.

Una reacción natural

La inflamación es un proceso fisiológico normal del cuerpo para recuperarse de un daño. Inmediatamente tras la lesión, los vasos sanguíneos se estrechan con el fin de evitar la pérdida de sangre. A los pocos minutos, una vez taponada la herida, el calibre y la permeabilidad de dichos vasos aumentan para permitir la llegada de sustancias y células inmunitarias con efectos inflamatorios. Es el momento de los neutrófilos, encargados de “las tareas de limpieza”.

El aumento de la permeabilidad vascular genera a su vez un incremento del volumen de líquido –medio de transporte de todas estas sustancias– que llega a la zona. Esta hinchazón es lo que conocemos como edema, y responde a las necesidades fisiológicas de sanación.

Cuando el proceso inflamatorio está en su punto más alto, la acumulación de sustancias produce una serie de señales bioquímicas que inician la fase de proliferación o curación del tejido. Los mismos procesos que en la etapa anterior generaban inflamación, ahora liberan compuestos como las lipoxinas, que poseen un gran poder antiinflamatorio.

Además, según estudios recientes, los neutrófilos que han acudido a “limpiar” la zona cambian en esta fase su forma de actuar y pasan a tener también efectos antiinflamatorios y de regeneración.

Es decir, que para que todo el proceso de curación transcurra correctamente, la inflamación debe seguir su curso fisiológico.

Cambios de protocolo

A medida que se conocían mejor estos mecanismos biológicos han ido cambiando las estrategias para abordar las lesiones agudas.

Creado en 1978 por el doctor americano Gabe Mirkin, el protocolo RICE confería protagonismo a la crioterapia. Sus siglas significan Rest (reposo), Ice (hielo), Compression (compresión) y Elevation (elevación). Desde los años 80, fue sustituido por el protocolo PRICE, que añadía la protección (la P) de la zona.

Posteriormente, en 2012, apareció el protocolo POLICE. Este método seguía recomendando el uso puntual del hielo en fases muy agudas, pero ofrecía un cambio sustancial para el tratamiento de este tipo de lesiones. Cambió la R de reposo por la OL de Optimal Loading (carga óptima). Es decir, el paciente debe empezar a moverse cuanto antes, comenzando por los movimientos que no involucren a la lesión y no produzcan dolor.

Esta estrategia de carga óptima y progresiva ha demostrado que la movilización precoz y la rehabilitación funcional son más eficaces que la inmovilización y el reposo total.

Protocolo actual: “PEACE and LOVE”

A pesar de la aparente eficacia de los métodos anteriores para disminuir el dolor, las recidivas (reincidencia de viejas lesiones) son frecuentes. De hecho, las patologías de tendón más prevalentes suelen producirse por un fallo en el proceso de curación. Por eso se suele decir que “los esguinces nunca se curan del todo”.

Así llegamos a 2019, cuando los expertos canadienses Blaise Dubois y Jean-Francois Esculier propusieron su protocolo PEACE and LOVE. Como principal novedad, sugiere evitar los antiinflamatorios (La A es de Avoidance anti-inflamatory), incluido el uso del hielo.

Estos cambios de enfoque responden a la evidencia científica. Anteriormente hemos explicado que la vasodilatación es necesaria para que lleguen todas las sustancias esenciales para la curación. Es de suponer que el hielo va a ralentizar el proceso y a modificar las vías de sanación óptimas.

Por ejemplo, una revisión sistemática de 22 ensayos clínicos publicada en 2004 ya advertía que había pocas pruebas de que el hielo y la compresión tuvieran algún efecto significativo en la recuperación de las lesiones.

Ese mismo año, el especialista norteamericano Scott F. Nadler afirmó:

“Aunque las modalidades de tratamiento con frío y calor disminuyen el dolor y el espasmo muscular, tienen efectos opuestos sobre el metabolismo tisular, el flujo sanguíneo, la inflamación, el edema y la extensibilidad del tejido conjuntivo”.

En definitiva, tanto el hielo como algunos antiinflamatorios modifican el proceso inflamatorio y favorecen procesos de mala recuperación y fibrosis. Esto puede llevar a que el tejido no se regenere de forma correcta y sea más susceptible a sufrir nuevas lesiones.

El propio Mirkin, creador del protocolo RICE, admitió en 2015 que “el hielo retrasa la curación”.

¿Y qué pasa con el dolor?

El dolor nociceptivo (nocicepción) es el que sentimos en respuesta a un daño en el tejido. Esta señal de alarma genera cambios adaptativos (como la limitación del movimiento y la carga) con el objetivo de permitir la correcta curación.

Así pues, anular la nocicepción con hielo o antiinflamatorios puede retrasar o empeorar la lesión, ya que deja de cumplir su función protectora si no cumplimos esas horas o pocos días de reposo adecuado.

Como consejo general, podemos recomendar que los afectados apliquen el protocolo PEACE and LOVE y, durante la fase de reparación, consuman alimentos ricos en omega-3 (EPA y DHA) y suplementen su dieta con vitamina C.

De todos modos, si sufre una lesión severa, lo mejor es acudir a un médico o un fisioterapeuta, que le darán pautas y facilitarán el proceso de curación más adecuado.The Conversation

Beatriz Carpallo Porcar, Fisioterapeuta. Personal docente e investigador en los grados de Fisioterapia y Enfermería en la Universidad San Jorge. Miembro del grupo de investigación iPhysio., Universidad San Jorge y Paula Cordova Alegre, Personal docente - investigador en los grados de fisioterapia y enfermeria de la Universidad San Jorge, Universidad San Jorge