‘Ciencia’

¿Se puede mejorar la memoria con la estimulación cerebral?

Aunque estamos lejos de entender el funcionamiento del cerebro, no cabe ninguna duda de que este órgano de apenas kilo y medio es la sede de todos nuestros procesos mentales. No es sorprendente, por tanto, que diferentes investigadores hayan especulado sobre la posibilidad de mejorar la cognición humana interviniendo directamente sobre él. Con la tecnología actual es posible influir en el funcionamiento habitual del cerebro utilizando técnicas de estimulación no invasivas que pueden facilitar o impedir el funcionamiento de ciertas regiones sin infligir ningún daño permanente en las personas que se exponen a estos procedimientos. Algunas de estas técnicas, como por ejemplo la estimulación magnética transcraneal, requieren aparatos relativamente sofisticados y caros. Otras, sin embargo, son relativamente económicas y de fácil aplicación. Tal es el caso de la llamada estimulación transcraneal con corriente directa (o tDCS por sus siglas en inglés) que consiste simplemente en hacer pasar una pequeña cantidad de corriente eléctrica a través de electrodos colocados directamente sobre el cuero cabelludo.

A lo largo de las últimas dos décadas se han publicado infinidad de trabajos poniendo a prueba cómo cambian diferentes procesos mentales cuando diversas regiones del cerebro se exponen a la tDCS. Sorprendentemente, algunos de estos estudios han encontrado que la tDCS puede tener efectos beneficiosos sobre ciertos procesos cognitivos. Sin embargo, numerosos autores señalan también que los aparentes beneficios de estas tecnologías pueden haberse exagerado.

Por ejemplo, un estudio reciente publicado por investigadores de la Kingston University de Londres, la Universidad Autónoma de Madrid, la Universidad de Essex y la Escuela Superior de Economía de Moscú (Galli, Vadillo, Sirota, Feurra, & Medvedeva, 2019) muestra que cuando se integran los resultados de todos los estudios que han investigado los efectos de la tDCS sobre la memoria episódica utilizando una técnica estadística conocida como meta-análisis, los efectos de la estimulación no parecen ser estadísticamente significativos. O, dicho de otra forma, aunque algunos estudios individuales han arrojado resultados positivos, en principio estos resultados podrían deberse íntegramente al azar. Además, los resultados de estos estudios muestran una distribución anómala que sugiere que podrían haberse realizado estudios adicionales con resultados negativos pero que nunca habrían llegado a publicarse en revistas científicas y que, por lo tanto, permanecen ocultos para la comunidad científica.

Otro meta-análisis similar publicado por autores de la Universidad de Granada y la Universidad Autónoma de Madrid (Holgado, Vadillo, & Sanabria, 2019) sugiere que también pueden haberse exagerado los efectos de la tDCS sobre el rendimiento físico de los deportistas. Este último resultado reviste especial importancia ya que, a pesar de la escasa evidencia disponible, son varias las empresas que se han lanzado a comercializar dispositivos de estimulación cerebral dirigidos a aumentar la fuerza o resistencia de los deportistas. De hecho, se ha llegado a utilizar el calificativo de neuro-dopaje para referirse al uso de este tipo de aparatos. Aunque, como en el caso de la memoria comentado anteriormente, es cierto que existen estudios individuales que han encontrado un efecto positivo de la tDCS sobre el rendimiento físico, los meta-análisis de toda la evidencia disponible sugieren que, si acaso, estos efectos deben ser mucho más pequeños de lo que se pensaba y seguramente están inflados por la publicación selectiva de unos pocos estudios con resultados especialmente prometedores.

El investigador de la Universidad Autónoma de Madrid involucrado en ambos trabajos, Miguel A. Vadillo, se incorporó al Departamento de Psicología Básica de la UAM gracias al Programa de Atracción de Talento de la Comunidad de Madrid. Su investigación se centra en la exploración de sesgos en la literatura científica mediante la utilización de técnicas estadísticas avanzadas y en la promoción de la integridad científica y la ciencia abierta.

 

Referencias

Galli, G., Vadillo, M. A., Sirota, M., Feurra, M., & Medvedeva, A. (2019). A systematic review and meta-analysis of the effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on episodic memory. Brain Stimulation, 12, 231-241. doi: 10.1016/j.brs.2018.11.008

Holgado, D., Vadillo, M. A., & Sanabria, D. (2019). The effects of transcranial direct current stimulation on objective and subjective indexes of exercise performance: A systematic review and meta-analysis. Brain Stimulation, 12, 242-250. doi: 10.1016/j.brs.2018.12.002

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Investigadora TALENTO-CM de la UAM recibe el Premio Xavier Solans 2018 de las Reales Sociedades Españolas de Física y Química

La investigadora Ana E. Platero-Prats, del Departamento de Química Inorgánica de la UAM, ha sido distinguida con el premio Xavier Solans 2018 por su trabajo “Bridging Zirconia Nodes within a Metal–Organic Framework via Catalytic Ni-Hydroxo Clusters to Form Heterobimetallic” (J. Am. Chem. Soc., 2017, 139 (30), 10410–10418). El premio se otorgó en el marco del Congreso Europeo de Cristalografía, ECM31, que tuvo lugar en Oviedo el pasado mes de agosto.

El premio Xavier Solans lo otorga el Grupo Especializado de Cristalografía y Crecimiento Cristalino (GE3C), grupo que pertenece a las Reales Sociedades Españolas de Física y Química (RSEQ y RSEF), en colaboración con la empresa Bruker Española, y reconoce la mejor contribución científica realizada durante el año anterior (en este caso durante 2017) en el campo de la Cristalografía y del Crecimiento Cristalino por un investigador joven.

El trabajo de la Dra. Platero-Prats, que es investigadora senior TALENTO-CM en la UAM (Programa Atracción de Talento Investigador de la Comunidad de Madrid – modalidad 1), implica la utilización de técnicas estructurales avanzadas de sincrotrón para estudiar la estructura atómica de materiales catalíticos porosos de tipo metal-organic framework (MOF). Los materiales MOF son arquitecturas ordenadas, de alta complejidad química y estructural, basados en la unión de entidades químicas de naturaleza molecular (tanto orgánicas como inorgánicas). Entre las técnicas de caracterización avanzada usadas destaca el empleo de Pair Distribution Funtion (PDF) y los análisis Difference Envelope Density (DED) de datos de difracción de rayos X en polvo en condiciones relevantes en catálisis, para determinar la localización y naturaleza estructural de clústeres de alta actividad catalítica de tamaño nanométrico depositados en un material poroso.

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Más información: https://ge3c.org/

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La UAM nuevo miembro del Consorcio “Cherenkov telescope array” (CTA)

Recientemente, la Universidad Autónoma de Madrid se ha incorporado como miembro del consorcio internacional que opera el Cherenkov telescope array (CTA), experimento que representa el futuro de la astrofísica de altas energías. En concreto, la adhesión a CTA se ha realizado a través del grupo de investigación sobre materia oscura, astropartículas y cosmología (DAMASCO, de sus siglas en inglés) que lidera el Dr. Miguel A. Sánchez Conde, investigador adscrito al Departamento de Física Teórica de la UAM y al Instituto de Física Teórica (IFT UAM-CSIC; un centro mixto entre la UAM y el CSIC, y centro de excelencia Severo Ochoa).  El Dr. Sánchez Conde se incorporó en marzo de 2017 a la UAM en el marco del programa “Atracción de Talento” de la Comunidad de Madrid (modalidad 1), siendo el primer investigador “Talento-CM” en incorporarse a dicha universidad (posteriormente se le unirían otros 11 investigadores “Talento-CM”, que son los que componen dicho colectivo a día de hoy).

CTA será un observatorio compuesto por decenas de telescopios Cherenkov de distintas dimensiones, desde 4 metros los más pequeños hasta 23 metros los más grandes.  Se planea un observatorio en cada hemisferio, de forma que se pueda observar el cielo en su totalidad. El del sur estará situado en las inmediaciones de Cerro Paranal en Chile, mientras que CTA-Norte estará localizado en la isla de La Palma, en el lugar donde actualmente se ubican los dos telescopios Cherenkov de la colaboración MAGIC que tantos éxitos ha conseguido para la comunidad de astropartículas en los últimos 15 años. La construcción ya ha comenzado y se espera tener a CTA totalmente operativo alrededor del año 2025. De hecho, el primero de los telescopios, el de mayor dimensión y situado en el centro de la batería de telescopios que conformarán CTA-Norte, está a punto de ser inaugurado en La Palma este mismo otoño de 2018.

El objetivo científico de CTA será arrojar luz sobre los fenómenos más violentos que tienen lugar en el Universo. No en vano CTA opera en el rango de los rayos gamma, los fotones más energéticos de todo el espectro electromagnético, cuya presencia traza y desvela aquellos lugares en el Cosmos donde tienen lugar los procesos físicos más energéticos. Sin embargo, CTA no observa directamente los fotones gamma, puesto que estos son absorbidos por la atmósfera a gran altura. En su lugar, CTA se vale de la llamada “técnica Cherenkov”: al interaccionar los rayos gamma incidentes con los átomos del aire, se crean cascadas de partículas secundarias que se desplazan a velocidades mayores a la de la luz en ese medio, generando de esta forma un cono de luz azulada mediante el proceso conocido como Cherenkov. Son estos fogonazos de luz Cherenkov, con duraciones del orden de nanosegundos, los que se observan y son analizados en tierra. Agujeros negros en galaxias distantes, supernovas, entornos extremos alrededor de púlsares o grandes choques de material en el proceso de ensamblaje cósmico, son algunos de los temas que será posible abordar con observaciones de CTA. Pero CTA no sólo escudriñará fenómenos derivados de física convencional sino también aquellos potencialmente provenientes de física más exótica, tales como la aniquilación o decaimiento de partículas de materia oscura (puesto que dichos procesos darían como resultado rayos gamma, que pueden por tanto buscarse con CTA). Este es el objetivo e interés del Dr. Sánchez Conde y su grupo en la UAM. De hecho, y desde enero pasado, él mismo es coordinador científico dentro de CTA del grupo de trabajo dedicado a la “materia oscura y física exótica”, compuesto por decenas de expertos internacionales en la materia.

La entrada del IFT UAM-CSIC como miembro de pleno derecho en el Consorcio CTA supone además una nueva oportunidad para todos aquellos investigadores de la UAM interesados en Astropartículas, puesto que a partir de ahora podrán unirse a CTA si así lo desean. Esto les permitiría disfrutar de primera mano no sólo de los preciados datos venideros y de las herramientas más sofisticadas para su análisis, sino también de la experiencia de los más de 1500 científicos que componen CTA en la actualidad. Una oportunidad similar ya existía de cara a la colaboración Fermi LAT que opera el Large Area Telescope a bordo del satélite de rayos gamma Fermi de la NASA, y de la que el Dr. Sánchez Conde y su grupo son también miembros.

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Imagen: Representación artística de CTA-Norte ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos en la isla de La Palma. A 2.200 metros de altitud y ubicado en una meseta por debajo del borde de un cráter volcánico extinto, el sitio alberga actualmente un observatorio de rayos gamma en funcionamiento, los telescopios Cherenkov (MAGIC) de rayos gamma, así como una amplia variedad de telescopios ópticos de varios tamaños. El plan es que el sitio albergue cuatro telescopios CTA de gran tamaño y 15 telescopios de tamaño mediano.  Crédito: Gabriel Pérez Díaz, IAC.

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