lunes, 31 de diciembre de 2012

El secreto de los sueños


     Aún cuando no todas las personas son capaces de recordar que han soñado, lo cierto es que todos tenemos sueños cuando dormimos. Durante siglos los científicos se han preguntado qué función cumple este fenómeno, y parece que finalmente se ha desvelado el misterio: soñar es como pensar, pero de forma diferente al tipo de pensamientos que tenemos estando despiertos.




     Todas las personas sanas sueñan. Aún cuando una buena parte de ellas son completamente incapaces de recordar el “argumento” de sus sueños, todos los humanos utilizan un porcentaje del tiempo que permanecen dormidos para soñar. ¿Por qué soñamos? ¿Qué función cumple este fenómeno? Esa es la pregunta que la humanidad de ha hecho desde el principio de los tiempos. Se han arriesgado interpretaciones de todo tipo, aunque ninguna ha logrado conformar a todo el mundo. Algunas sociedades primitivas -y no pocas modernas- creen que al soñar se tiene contacto con los espíritus o que, de alguna forma mágica, nos serán revelados los números de la lotería. Otros han propuesto que los sueños reflejan traumas o angustias que no somos capaces de expresar conscientemente, cuestiones que nuestro cerebro es incapaz de tratar estando despierto y que enfrenta solamente cuando dormimos. Pero parece que hay un nuevo enfoque.

     La función del sueño es ayudarnos a resolver problemas. Si eso es cierto, la evolución nos ha proporcionado un mecanismo capaz de solucionar los enigmas que nos acosan, simplemente durmiendo un rato. Un estudio realizado por la psicóloga de la Universidad de Harvard parte de la premisa de que los sueños son siempre “muy visuales” y contienen una línea argumental cuya naturaleza es casi siempre ilógica.



     Para elaborar una teoría que explique la función de los sueños hay que tener en cuenta el camino que el hombre ha seguido durante toda su evolución. Es muy poco probable que un mecanismo que no aportase ninguna ventaja competitiva se haya mantenido durante millones de años, y los sueños no deberían ser una excepción a esta regla. Freud sostenía que la función de los sueños era -en pocas palabras- satisfacer nuestros deseos. Sin embargo, obtener logros en un mundo imaginario, que solo existe mientras dormimos no parece ser muy útil para ayudarnos en el mundo físico.





     Otros investigadores creen que los sueños no son otra cosa que un “efecto colateral” de la naturaleza humana, simplemente un ejercicio que permite descansar una parte del cerebro mientras que otras zonas se mantienen activas y se reponen sustancias químicas indispensables, como los neurotransmisores, y lo que soñamos es el equivalente mental de una TV que queda encendida sin señal en su antena.

     Pero una psicóloga de la Universidad de Harvard, Deirdre Barret ha pasado los últimos diez años de su vida estudiando los problemas relacionados con el sueño, y documentado numerosos ejemplos de estos fenómenos. Ha diseñado experimentos específicos destinados a comprobar sus teorías. En uno de ellos, les pidió a un grupo de estudiantes universitarios voluntarios que escogiesen un problema y tratasen de resolverlo durante las horas de sueño. Los problemas no eran de índole científica, sino simples preguntas de las que los voluntarios desconocían la respuesta. Los estudiantes se concentraban en el problema cada noche antes de irse a la cama, y después de unas semana, aproximadamente la mitad de ellos habían tenido sueños relacionados con el problema. Aproximadamente uno de cada cuatro tuvo un sueño que contenía la respuesta.

     Este resultado probaría que el enfoque alternativo que proporciona la forma de pensamiento que tiene lugar cuando soñamos es efectiva, y que realmente puede ser útil para enfrentar problemas que no podemos resolver durante el día. Barrett, durante sus experimentos, encontró que podían abordarse casi cualquier tipo de problemas, desde acertijos matemáticos hasta problemas relacionados con el arte. Pero casi siempre, lo que mejor podía resolverse en sueños eran problemas que obligan a las personas a visualizar algo en su mente, tal como ocurre generalmente cuando un inventor está imaginando un nuevo dispositivo.

¿Tienes algún problema? Sueña.





The Core



     The Core es una película del director Jon Amiel de 2003 en la que tras una serie de extraños acontecimientos a lo largo del planeta, se descubre que, por razones desconocidas, el corazón del planeta Tierra ha detenido su movimiento giratorio, lo que causará en pocos meses un tremendo desastre natural, eliminando la vida tal y como la conocemos.

     Para buscar una solución a esta catástrofe el gobierno y el estamento militar piden ayuda al geofísico que descubrió qué estaba pasando, el Dr. Josh Keyes (Aaron Eckhart), y a un grupo con los mejores científicos mundiales. Deberán viajar al centro de la Tierra en un vehículo subterráneo al mando del comandante Robert Iverson (Bruce Greenwood) y la mayor Rebecca “Beck” Childs (Hilary Swank). Su peligrosa misión será la de detonar un dispositivo nuclear que intente reactivar el núcleo, y así salvar al mundo entero de una destrucción segura.


  
       El mayor error de la película es precisamente la trama principal en sí. La rotación del núcleo terrestre es una de las causas de que tengamos un campo magnético rodeando el planeta. Pero dicho campo, al igual que cualquier campo electromagnético, únicamente afecta a partículas con carga eléctrica. En el caso que nos ocupa, el campo magnético terrestre sólo desvía el viento solar y la parte de rayos cósmicos formada por partículas subatómicas con carga.


  

       La otra parte de la radiación cósmica es en realidad radiación electromagnética de muy alta frecuencia (por encima de 30 Exahercios, es decir, 30.000 millones de Gigahercios). Por otro lado, las microondas son también radiación electromagnética, como la luz, los rayos X o las ondas de radio. Y resulta que la radiación electromagnética, sea del tipo que sea, no se ve afectada por un campo magnético. En realidad es la atmósfera quien nos protege de la mayoría de la radiación electromagnética nociva, como determinados rayos ultravioleta, los rayos X, los rayos gamma, etc.

     Por otro lado, en la peli se hace especial hincapié en las microondas, sugiriendo que achicharrarían la Tierra. Sin embargo la radiación en forma de microondas que recibimos del Sol es muy pequeña comparada con la que emitimos nosotros mismos mediante radares y radioenlaces.

     Además, contrariamente a la creencia popular, las microondas no calientan de forma letal todo lo que encuentran en su camino. Es bastante obvio que esta creencia proviene de la existencia de los hornos microondas. Cierto, estos hornos calientan la comida a base de emitir microondas sobre ella, pero estas microondas son de una frecuencia muy concreta: 2,5 GHz. Diagrama de la molécula de agua.Resulta que la molécula de agua es bipolar. Eso quiere decir que un "lado" de la molécula tiene carga eléctrica positiva y el otro "lado" tiene carga negativa.


     Esto hace que en presencia un campo electromagnético, se orienten según ese campo. Si el campo es variable, pues las moléculas van cambiando su orientación constantemente. Existe un fenómeno físico llamado resonancia. Casi todos los cuerpos tienen una frecuencia natural de vibración. Si golpeas un diapasón, o cualquier trozo de metal, vibrará (más o menos tiempo) emitiendo un sonido de una frecuencia determinada. Esa es la frecuencia de resonancia. Si lo hacemos vibrar mediante medios externos (es decir, que no vibre él sólo como resultado de un golpe) a esa frecuencia, la intensidad de la vibración crecerá muchísimo, llegando en ocasiones a romper o dañar el objeto. Con la molécula del agua ocurre lo mismo. Su frecuencia de resonancia es de 2,5 GHz, por lo que si se encuentra en el interior de un campo electromagnético variable con la misma frecuencia, vibrará muchísimo. ¿Y qué? Pues que el calor no es más que la energía cinética de las moléculas que forman el objeto. Un cuerpo está más caliente que otro porque sus moléculas se mueven más que las del otro.

     Dado que la mayoría de los alimentos tienen una importante cantidad de agua, pues se calientan cuando son atravesados por una radiación de microondas de 2,5 GHz. Y sólo de 2,5 GHz. A otra frecuencia no se produce este fenómeno, y en ese caso, para que la radiación de microondas sea dañina, debe tener determinada intensidad. Intensidad que no tienen las que nos llegan desde el espacio.

     Entonces ¿si desaparece el campo magnético terrestre no pasa nada? No es así. El campo magnético nos protege del viento solar. Éste no es especialmente nocivo, salvo cuando se producen erupciones solares. En estos casos, el viento solar es anormalmente intenso, y las partículas cargadas que lo componen producen las famosas auroras.



     Estas partículas quedan atrapadas por el campo magnético terrestre formando los Cinturones de Van Allen. De hecho, es en los cinturones donde la radiación es especialmente intensa, y es un punto muy delicado a tener en cuenta por las agencias aeroespaciales. En las misiones Apollo, la dosis de radiación recibida durante el paso por los cinturones era mucho mayor que la del resto del viaje.

     Hay otro hecho importante a tener en cuenta. El campo magnético terrestre no es constante y varía a lo largo del tiempo. Desde la formación de la Tierra, el campo ha cambiado su polaridad en numerosas ocasiones. Esto se sabe por cómo se alinean los minerales magnéticos en diferentes estratos geológicos. Y resulta que en una de esas inversiones, el campo magnético casi desapareció durante 10.000 ó 20.000 años, hace un millón de años. No sólo no se extinguió la vida entonces, sino que más o menos durante ese periodo apareció el hombre.

     Así pues, si desaparecese el campo magnético terrestre, no sería el fin del mundo. Tal vez aumentaran los casos de cáncer, debido a la radiacón cósmica, pero la mayoría seguiríamos aquí. Ni radiaciones letales, ni incendios ni supertormentas.





¿Parque Jurásico o Parque Cretácico?



     Jurasic Park o Parque Jurásico es una película de Steven Spielberg que nos muestra cómo podemos traer a la vida a los dinosaurios, aquellos seres extintos hace millones de años. Según la historia, todo esto era posible mediante la extracción de ADN de un mosquito que había quedado preservado en un trozo de ámbar, manipulándolo genéticamente para clonar diferentes especies y crear así un parque de diversiones en una isla cercana a Costa Rica.











   
     Bien, hasta aquí todo parece más o menos lógico, pero hay algunos problemas que complican la historia. El primero de todos es la dificultad de extraer ADN en perfecto estado. Dos paleontólogos, Bunce y Morten Allentoft decidieron estudiar el tiempo de supervivencia del ADN a partir de los restos de 158 moas, unas aves gigantes neozelandesas extintas hace aproximadamente 550 años.



      Los investigadores descubrieron que el total del ADN de los restos de moa se redujeron a la mitad en un periodo de 521 años. Esto quiere decir que pasados 521 años, cualquier muestra genética perdería la mitad de los enlaces entre los nucleótidos que forman el ADN y tras otros 521 años terminarían por romperse o perderse la mitad de los restantes, y así sucesivamente. Si tenemos en cuenta que los dinosaurios desaparecieron hace 65 millones de años, sería sumamente improbable la extracción y manipulación de material genético de estas especies. De todas formas, ese detalle no es lo más llamativo de esta película, ya que este estudio sobre la supervivencia del ADN se publicó en octubre de este año, por lo que hasta ese momento parecía posible.



      El gran protagonista de la película es sin duda el Tiranosaurio Rex. Steven Spielberg cometió un gran error prehistórico: Esta especie no existió en el jurásico, ya que no evolucionó hasta el cretácico superior. En el jurásico (medio y superior) existían Tiranosáuridos de pequeño o mediano tamaño, entre 1,4 y 9 metros de longitud. Pero este no es el único error, ya que se sabe que en carrera los Tiranosaurio Rex alcanzaban una velocidad máxima entre 18 y 40 km/h, una velocidad moderada con respecto a la del todoterreno en el que intentan escapar los personajes.

     Por ello, Steven Spielberg  o el autor de la novela original Michael Crichton deberían haberla titulado Parque Cretácico. No creo que hubiera afectado al éxito de la película/novela y hubiera sido más fiel a la prehistoria
















Funcionamiento de un cerebro zombie


 

     The Walking Dead es una de las series con más exito en estos momentos y está despertando mucha curiosidad sobre qué condiciones se tienen que dar para trasformarse en zombie. Empecemos conociendo cuales serán las partes afectadas en un cerebro zombie para que se comporte como tal.

     Básicamente un zombie funciona con solamente el tronco cerebral (bulbo raquídeo). Esta estructura es la que se encarga de regular el funcionamiento más básico: la respiración, la consciencia, etc.



El lóbulo frontal

Esta parte nos permite pensar cuidadosamente y resolver los problemas.Se encarga de la

atención, la planificación y la agilidad mental. El lóbulo frontal zombie tiene solo actividad suficiente para “escuchar” al tálamo, y procesar la información sensorial. De aquí podemos empezar a entender el comportamiento zombie, sin el lóbulo frontal activo no existe control de la impulsividad.



La amígdala y la corteza cingulada anterior

El delicado equilibrio entre estas dos estructuras es lo que nos hace humanos. La amígdala es una de las partes más primitivas de nuestro cerebro, esta estructura regula emociones. Con la amígdala intacta y una corteza cingulada anterior disfuncional un zombie es incapaz de modular los sentimientos de ira.

El cerebelo y los ganglios basales

Estas son las partes del cerebro encargadas de la fluidez en el movimiento. Los ganglios basales nos permiten ejecutar movimientos coordinados, mientras que el cerebelo nos ayuda con el equilibrio. Al tener afectadas estas estructuras los zombies muestran sus característicos movimientos de marcha inestable y tambaleante, generalmente asociada a temblores de ida y vuelta en el tronco del cuerpo. Esto descarta tajantemente el que los zombies puedan correr, saltar, o mucho menos escalar o cambiar rápidamente de dirección, como se mmuestra constantemente en la serie "The Walking Dead".

El hipotálamo ventromedial

Los zombies siempre están hambrientos, la explicación más probable es que no tienen un hipotálamo ventromedial que funcione correctamente. Esta es la región de nuestro cerebro que nos permite saciarnos con la comida.



Las neuronas espejo

Esta pieza cerebral tiene que ver con los últimos estudios en el campo de la neurociencia. Las neuronas espejo describen un modelo neurobiológico para la empatía. Esto sugiere que podríamos estar “conectados entre sí.” El término se refiere a neuronas cerebrales que se activan en respuesta a las interacciones sociales, de esta manera vemos y experimentamos las experiencias del otro. Este tipo de neuronas se activan cuando tenemos una emoción en particular, y luego al observar a alguien con esa misma emoción. Sin neuronas espejo en el cerebro de los zombies se puede explicar su falta de miedo y de empatía.

     Por otra parte, la química también podría explicar lo que sucede una vez que una persona muere y luego regresa como ente sin control. El componente que se relaciona con los zombies está presente en un tipo especial de pez globo con el nombre de "fugu". Este espécimen pertenece a la familia de los tetraodóntidos, un pez que habita en el mar del Japón, que utiliza veneno para ahuyentar a otros peces voraces. Los científicos han logrado determinar la naturaleza del tóxico, que se denomina tetraodotoxina y cuya fórmula química es C11H17O8N3.

     La tetrodotoxina pertenece a un tipo de veneno que actúa sobre el sistema nervioso. Las células nerviosas poseen un mecanismo de transmisión de información conocido como intercambio de iones a través de canales. Uno de los iones claves en este proceso es el ion sodio. La toxina bloquea los canales de sodio impidiendo su ingreso. Se produce hormigueo, sensibilidad alterada, pérdida del equilibrio, atrofia muscular, parálisis e irremediablemente la muerte. Si la dosis administrada es inferior a la letal, la víctima queda reducida a un estado en el cual todos los indicios externos no se pueden distinguir de la muerte. No obstante, este estado sería reversible, y al cabo de varias horas la persona "vuelve a la vida" sin control de sus facultades, pareciendo un auténtico zombie.

domingo, 30 de diciembre de 2012

Armageddon: Acoplamiento espacial

     Hace poco volvieron a emitir por enésima vez en la televisión la famosa película Armageddon. La trama consiste en que un gigantesco asteroide del tamaño del estado de Tejas, se dirige con gran velocidad hacia la Tierra y amenaza con destruirla. Los responsables de la NASA deciden que la única solución para evitar una catástrofe es acabar con el asteroide antes de que alcance el planeta. Un grupo de especialistas en perforaciones petrolíferas llevará a cabo el plan que se ha ideado: agujerear la superficie del asteroide para poder introducirle un dispositivo nuclear capaz de destruirlo.

     Armageddon está en la lista de las 10 películas con más errores desde el punto de vista físico, y aquí voy a intentar explicar uno de ellos. En la parte de la película en la que se acercan las lanzaderas a la estación espacial, ésta comienza a girar sobre sí misma para crear una especie de gravedad artificial mediante la fuerza centrífuga (según dicen ellos), supuestamente para que el acoplamiento sea más fácil. La primera pregunta que te haces al ver esto es: ¿Cómo va a ser más fácil un acoplamiento espacial si la estación está girando? Este error es más bien de sentido común, no hace falta ser físico para darse cuenta. Según la NASA (en la vida real) esta es una operación extremadamente delicada en la que hay que ir acercándose milímetro a milímetro para que las compuertas encajen perfectamente.

     La fuerza centrífuga va desde el eje hasta la periferia. En la película, se ven varias tomas externas de la estación con las lanzaderas y viendo el sentido de giro y dónde están las lanzaderas, es fácil ver que el "brazo" al que se ha acoplado es radial con respecto al giro. Es decir, que sigue la misma dirección que la fuerza centrífuga. Esto quiere decir que desde el punto de vista de los tripulantes de la lanzadera, es como si se tratara de un tubo vertical. Para ellos, el "abajo" sería la lanzadera, y el "arriba" sería el otro extremo del tubo. Además, tal y como está colocada la lanzadera, la fuerza centrífuga debería empujarles hacia uno de los costados. Sin embargo, en las tomas interiores, vemos que la "pseudo-gravedad" está dirigida hacia el suelo de la lanzadera, y que el brazo es para ellos como un pasillo horizontal.

     Según he leído en Filmaffinity, en el making off de la película mencionan la colaboración de La NASA, pero supongo que sería más bien en el diseño de las instalaciones, y no en las tomas del acoplamiento espacial.