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Dolor, algo más que un concepto biomédico

El dolor es una sensación que nos afecta a todos, tan universal como la muerte. No hay prácticamente ser humano que a lo largo de su vida se libre de padecer dolor.

Esta condición universal nos podría hacer pensar que el dolor nos iguala a los seres humanos más allá de nuestra nacionalidad, cultura, sexo, edad, condición económica, etc., pero estaríamos completamente equivocados. El dolor es universal y depende del contexto al mismo tiempo. Son tan importantes en su definición los componentes biológicos, como los psicológicos, y por supuesto, los componentes sociales que hacen que el dolor se viva de una manera diferente en distintas sociedades y en distintos grupos sociales.

El dolor depende tanto del contexto que su propia definición ha cambiado a lo largo de la historia, transformándose al mismo ritmo que lo hace la sociedad y la cultura que lo define. Mucho ha cambiado el mundo desde que el ser humano creía que el dolor lo causaban los demonios o espíritus que entraban por los orificios del cuerpo, o que era una prueba del amor o del castigo divino. Actualmente, en la mayor parte de las sociedades, el dolor es algo que hay que controlar y en ocasiones es considerado como una enfermedad en sí mismo.

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Sin pajita, gracias

El estilo de vida desarrollado en Occidente se está imponiendo a todo el mundo como un imperativo absoluto para el desarrollo y construcción de futuro. Gran parte de la economía mundial se centra en “el pico del petróleo”, toda nuestra civilización se basa en él y sus derivados. El consumo abusivo de plástico de un solo uso divide a los plásticos en tres categorías; termoplásticos, termoestables y elastómero, encontrándose más de 30 tipos de plásticos para satisfacer distintas necesidades humanas. Estos plásticos son encontrados en envases de productos, cosméticos, juguetes, textil y materiales de construcción entre otros. Su consumo ha provocado que la contaminación por plásticos sea uno de los problemas medioambientales más serios del mundo pudiendo llegar a provocar una “quiebra de la naturaleza”, su interés por parte de la comunidad científica ha hecho que sea una preocupación para la sociedad actual en los últimos años, ya que la naturaleza no puede ser rescatada.

El destino final de los plásticos son los océanos constituyendo entre un 60-80% del total de residuos marinos, estimándose entre 4.8-12.7 millones de toneladas. Los plásticos han sido encontrados en todos los océanos y mares del mundo, desde el Ártico hasta la Antártida y desde la superficie de la columna de agua hasta el sedimento. Uno de los plásticos más abundantes en el océano es el poliestireno (PS) caracterizado por sus múltiples usos (envases de alimentos e industriales, cubiertos desechables, discos compactos, aislamiento de edificios, productos médicos y juguetes) y por ser un polímero no biodegradable. Los plásticos en el medio marino, han sido clasificados en función de su tamaño en macroplásticos >25 mm, mesoplásticos <25mm, microplásticos.

Figura 1: Diatomea marina Phaeodactylum tricornutum expuesta a nanoplásticos de poliestireno de 50 nm. En las imágenes tomadas con microscopio óptico se puede observar como los nanoplásticos son capaces de formar agregados con las microalgas provocando distintos efectos: inmovilización,  daños en su pared y membrana celular y daños en la eficiencia fotosintética debido al efecto pantalla.

Figura 1: Diatomea marina Phaeodactylum tricornutum expuesta a nanoplásticos de poliestireno de 50 nm. En las imágenes tomadas con microscopio óptico se puede observar como los nanoplásticos son capaces de formar agregados con las microalgas provocando distintos efectos: inmovilización, daños en su pared y membrana celular y daños en la eficiencia fotosintética debido al efecto pantalla.

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La medida más precisa de la naturaleza

Trabajando en un centro multidisciplinar, como es el Centro Nacional de Aceleradores (CNA), es inevitable darse cuenta de la importancia de todas las ciencias. Biología, Química, Física, Ciencia de Materiales, Estudio del Patrimonio, Estudio del Medioambiente, Medicina y otras muchas, están presentes en el día a día del CNA. Todas estas ramas son muy importantes, y todas son muy relevantes para el conocimiento, para la tecnología y, en general, para el bienestar  de la humanidad.

Dicho esto, también es cierto que cada científico tiene su debilidad, por algún aspecto concreto, que normalmente está cercano a su especialidad. En mi caso, mi debilidad es una propiedad, que tienen, en mayor o menor medida, ciertos objetos, y que se llama el momento magnético. Esta propiedad está relacionada con la respuesta de un objeto a un campo magnético. Un imán más potente tiene más momento magnético que otro menos potente. El cuerpo humano no tiene momento magnético, por lo que el uso de pulseras magnéticas es absolutamente irrelevante para el tratamiento de cualquier molestia.

Las partículas subatómicas, como el protón, el neutrón o el electrón, son pequeños imanes, por lo que podemos medir su momento magnético. En el caso del electrón, podemos medir el momento magnético con una precisión inusitada. Utilizamos  como unidad el magnetón de Bohr (en honor del físico danés Neils Bohr), cuyo valor  es el producto de la carga del electrón, por la constante de Planck, dividida por dos veces la masa del electrón. En estas unidades, el momento magnético del electrón toma el valor 1.00115965218076±0.00000000000027.

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Quién iba a decir que podríamos almacenar energía en el veneno que producen las hormigas

Hola, mi nombre es Gisela Arzac, soy química e investigo en el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS). Mi tema de trabajo se centra en diseñar catalizadores para almacenar y liberar energía renovable. De las hormigas sé poco la verdad, pero de su veneno (y solo de su veneno) un poco más. Te cuento:

A esta altura todos estamos convencidos que en un futuro cercano vamos a tener que prescindir de los combustibles fósiles como fuente de energía ya que son escasos y contaminan nuestro medio ambiente. El nuevo paradigma energético se va a basar en las energías renovables. El problema de las energías renovables radica en su intermitencia: no siempre la energía producida satisface la demanda, y muchas veces se produce más energía de la necesaria. Para compensar esta intermitencia, tenemos que investigar en métodos para almacenar esa energía y liberarla cuando haga falta. Un método viable con muchas ventajas (y también desventajas) es el de las baterías, pero esa no es mi especialidad.

El método alternativo a las baterías que voy a proponerles hoy es utilizar hidrógeno.  El hidrógeno (H2) es una molécula almacenadora de energía con muchísimas ventajas que puede generarse por descomposición del agua (muy abundante en nuestro planeta) bajo la acción de energía eléctrica (electrólisis). La ventaja principal es que esta molécula almacena muchísima cantidad de energía (tres veces más que la gasolina). El único problema es que en condiciones ambientales el hidrógeno es un gas. Almacenar un gas trae problemas de espacio (ocupa mucho!) y de seguridad (el hidrógeno se escapa por casi todos los materiales). Por este motivo, tenemos que resolver un nuevo problema: el de almacenar el hidrógeno de manera compacta y segura.  

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Acoso sexual en ciencia

La Directiva 2002/73/CE, define el acoso sexual como: “ la situación en que se produce cualquier comportamiento verbal, no verbal o físico no deseado de índole sexual con el propósito o el efecto de atentar contra la dignidad de una persona, en particular cuando se crea un entorno intimidatorio, hostil, degradante, humillante u ofensivo”. El acoso sexual en el ámbito laboral se inscribe en tres grandes ejes: la violencia contra las mujeres, un entorno laboral sexista, y un marco de abuso de poder (tanto jerárquico como de género).

Un reciente estudio realizado por dos grandes universidades en EEUU en 36 campus revela el impacto del acoso sexual y agresiones de género o por razón de sexo en ciencia. Un 20% de las mujeres participantes experimentaron acoso sexual por profesores y trabajadores en estas universidades (https://www.nap.edu/resource/24994/Sexual%20Harassment%20of%20Women%20ReportHighlights.pdf). La academia en este país se encuentra en segundo lugar, después del ejercito, en las tasas de acoso sexual. El estudio, además, concluye que no hay evidencia de que las actuales políticas, procedimientos y enfoques, que a menudo se centran en el cumplimiento simbólico de la ley, hayan dado lugar a una reducción significativa del acoso sexual.

A falta de un estudio sistemático a gran escala como el de EEUU, según informes del Instituto de la Mujer, los datos en España apuntan a que las situaciones de discriminación, desigualdad y violencia son frecuentes, y ocurren de manera visible o invisible en los centros de trabajo de manera que una de cada cuatro mujeres dice haber observado algún tipo de acoso sexual en su entorno laboral  (https://www.dropbox.com/s/tcubss04ftdoe6t/mtasestudioacososexual.pdf?dl=0, http://www.europapress.es/epsocial/igualdad/noticia-acoso-sexual-ambito-laboral-afecta-mujer-dia-espana-20171120135557.html).

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Series temporales y redes tróficas en ecología: el caso del estuario del Guadalquivir

El conocimiento de la fauna y de los procesos biológicos de un ecosistema tan dinámico como un estuario se hace evidente después de mantener una serie de datos biológicos en campo a lo largo del tiempo. En el seno del equipo de investigación del ICMAN-CSIC donde comencé a trabajar en el estuario del Guadalquivir, se empezó a forjar una larga serie temporal en 1997 sobre la macrofauna nectónica (peces y crustáceos decápodos), que a día de hoy cuenta ya con información de 18 años de muestreos sistemáticos.

La “fotografía estática” del estuario del Guadalquivir, que el carcinólogo Zariquiey Álvarez (1968)1 relató hace 50 años, mostraba lo común que era el camarón de río ( Palaemon longirostris) hasta Sevilla o lo frecuente que era la especie marina de crustáceo decápodo denominada catalineta ( Crangon crangon) a 80 kilómetros, estuario arriba, de su desembocadura. Una entrada impensable hoy en día, testimonio del cambio que históricamente ha sufrido este estuario. En la actualidad disponemos de una fotografía dinámica, obtenida con una dedicación y un coste alto, pero que es necesaria para no perder la referencia de los procesos de cambio y poder explicar lo que ocurre en los niveles de organización biológica de un ecosistema a lo largo del tiempo.

El alto número de especies en el estuario del Guadalquivir, entre las que algunas están amenazadas (la anguila, por ejemplo) o extinguidas (esturión), y la alta densidad de algunas de ellas ponen de relieve el papel fundamental de estos ecosistemas como áreas de cría. Por ejemplo, la entrada de juveniles de boquerón en verano en el estuario del Guadalquivir en busca de alimento y refugio permite en parte el desarrollo de una pesquería de esta especie en el Golfo de Cádiz.

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La memoria de las plantas

Todas las células de un organismo contienen la misma información en su ADN de tal forma que para que puedan existir distintos tipos celulares y se puedan dar los distintos procesos del desarrollo los genes que no se necesitan en un momento determinado deben mantenerse apagados y los que si se necesitan encenderse. Este estado apagado o encendido de los genes se transmite a las células hijas tras la división estableciéndose una memoria celular.

En este proceso participan las proteínas que incorporan modificaciones químicas reversibles en el ADN o en las histonas que junto con el ADN constituyen la cromatina. Estas modificaciones no alteran la secuencia de ADN pero sí a la estructura de la cromatina lo que afecta la expresión de los genes . Combinaciones específicas de estas modificaciones sirven como una especie de código ( “el código epigenético”) que determina si el gen ha de ser silenciado o expresado y esta información puede ser transmitida de las células madre a las hijas. La regulación epigenética no solo es importante para el desarrollo apropiado de los animales y plantas, sino que también es crucial para la adaptación al ambiente, especialmente en las plantas que al ser organismos sésiles no pueden salir corriendo y protegerse de las condiciones adversas.

Las plantas están constantemente expuestas a cambios en temperatura, intensidad de la luz, nutrientes y disponibilidad de agua, además de estar desafiadas por varios patógenos e insectos. Para sobrevivir a estas dificultades, han desarrollado mecanismos elaborados de detección de señales que conllevan a cambios rápidos de la expresión génica. Como estas perturbaciones ambientales pueden ocurrir repetidamente, les resulta ventajoso poder recordar incidentes pasados y usar este conocimiento almacenado para adaptarse a los nuevos desafíos.

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Cosas que debes saber sobre la carabela portuguesa

Hola, soy Laura Prieto, trabajo en el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía, del CSIC, y soy investigadora de esta especie que está causando pavor en la sociedad. ¿Qué debemos saber sobre ella?

Pertenece al Filo de los Cnidarios (del griego [Kníde], ortiga), por lo que tiene cnidocistos (células urticantes), como los escifozoos (las medusas típicas), las anémonas, las gorgonias y los corales. La Carabela portuguesa, con apariencia de medusa, es en realidad un Hidrozoo colonial. Esto quiere decir que cuando tú crees que estás viendo un animal, en realidad estás viendo a un edificio flotante de animales de distintas formas y con diversas funciones (cazar, alimentarse y reproducirse) y todos esos animales se distribuyen en los tentáculos que cuelgan de un único individuo diferenciado (el neumatóforo). Este individuo es como un flotador con una vela que permite a la colonia moverse con las corrientes superficiales y los vientos. Como viven en la superficie de los océanos (debido al flotador), son organismos pleustónicos de mar abierto. Precisamente su nombre común se debe a que su vela se parece a la de los barcos portugueses con dicha denominación.

Pero lo primero que hay que hacer es tranquilizarse. Este mensaje tranquilizador está basado en varias razones, todas ellas científicas:

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Crónica de un científico afortunado

Un conocido y proverbial consejo atribuido a Confucio es que trabajes de lo que te gusta y no tendrás que trabajar ni un solo día de tu vida. Y como bien sabemos, cuando haces algo que realmente te gusta, disfrutas tanto con ello que el tiempo pasa volando. Yo empecé haciendo divulgación científica en verano del año 2008, cuando realicé las prácticas de empresa para el Museo de la Ciencia de Valladolid. ¡Aún no me había licenciado! En su revista número 3 publiqué mi primer artículo de divulgación. Hoy lo leo avergonzado y me doy cuenta de la cantidad de cosas que he aprendido desde entonces. ¿Quién me iba a decir a mi hace 10 años que llegaría dar una charla en Naukas?

Hace ya mucho tiempo que tengo bastante claro que mi vocación es la divulgación de la ciencia. Transmitir el conocimiento científico a la sociedad es algo que considero esencial. Sobre todo en una sociedad como la nuestra, que como bien apuntaba el famoso astrofísico y divulgador Carl Sagan, es profundamente dependiente de esa ciencia, y que a pesar de ello adolece de una escasa cultura científica, tal y como muestran las últimas encuestas de la FECYT. Una sociedad en la que hay tantísima gente que intenta engañar a la población aprovechándose de esa incultura científica. Ojalá algún día pueda ganarme la vida con la divulgación.

Confianza de los ciudadanos en prácticas paranormales o pseudocientíficas. Fuente: FECYT

Confianza de los ciudadanos en prácticas paranormales o pseudocientíficas. FECYT

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Machine learning: cuando las máquinas aprenden

Cuando James Cameron en 1984 nos alertó sobre los riesgos de una futura rebelión de las máquinas dirigidas por la inteligencia artificial de Skynet, se estaba basando en cierto modo (consciente o inconscientemente) en conceptos como aprendizaje automático (más conocido como machine learning), propuesto por el informático Arthur Samuel en 1959. Mientras que el procesamiento tradicional se basa en seguir una serie de instrucciones estáticas (fijas) previamente programadas, los sistemas inteligentes se basan en algoritmos que se auto-modifican (o aprenden) de forma dinámica en función de la información que van recibiendo. Esta idea le sirvió a la ciencia-ficción para confundir la capacidad de auto-aprendizaje con la consciencia.

En las últimas décadas, la inteligencia artificial ha evolucionado dando lugar a diversos campos de investigación que incluyen, entre otras propuestas, las redes neuronales. Estas redes, inspiradas en las estructuras de procesamiento del cerebro humano, son especialmente apropiadas para aplicaciones como visión artificial, reconocimiento de voz, traducción automática o conducción autónoma.

En general, la información recibida por una red neuronal se propaga a través de una serie de capas de neuronas (donde cada neurona es una unidad básica de procesamiento) interconectadas entre sí y proporcionando un resultado final (o decisión) a la salida de la última capa. Cada interconexión entre dos neuronas de la red se caracteriza por un determinado peso que pondera la información que circula por ella (podemos entender el peso como un factor que multiplica la información que se transmite entre ambas neuronas), de forma que cuando la red modifica esos pesos siguiendo un cierto criterio decimos que está aprendiendo.

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