miércoles, 31 de agosto de 2011

Nido de ratas: plagas y control ambiental

DIALOGO CON OLGA SUAREZ, DOCTORA EN BIOLOGIA E INVESTIGADORA DEL CONICETMurciélagos, ratas, cucarachas y mosquitos ocupan las ciudades y aumentan su población por la ausencia de depredadores naturales. Mientras nosotros los ahuyentamos con veneno, Olga Suárez investiga sus comportamientos, enfermedades y formas de control ambiental.

–Usted estudia la ecología de los roedores en ambientes urbanos.
–Sí.
–Bueno, cuénteme, ¿cómo es eso? –Es muy interesante, porque los sistemas urbanos como ecosistemas tienen características muy particulares, que les vienen dadas por su carácter de ecosistemas totalmente artificiales.
–¿Cuáles son esas características? –Una de las particularidades que tiene la ciudad es una bajísima biodiversidad. Durante todo el proceso de urbanización se transformó tanto el ambiente natural, que los predadores naturales de las especies nativas desaparecieron. Las especies que pueden colonizar esos espacios libres son, entonces, las más oportunistas, las invasoras, que son de hecho las que abundan en los espacios urbanos: cucaracha, mosquito, rata. En general, como todos los mecanismos de regulación poblacional están alterados, porque son ecosistemas artificiales, no hay un mecanismo de regulación como ocurre en un ambiente natural, donde el tamaño de las poblaciones está controlado (tanto por predadores como por mecanismos internos que regulan). En la ciudad, lo que se ve son muy pocas especies con poblaciones muy grandes, que terminan siendo especies plaga: cucarachas, ratas, gorriones.
–¿Todas son plagas? –La definición de plaga no tiene que ver con la cantidad sino con su capacidad de perjudicar al hombre, ya sea en su salud o en su economía.
–¿Y por qué los gorriones son plagas? –Porque justamente la defecación de los gorriones, como las palomas, tiene una concentración muy alta de amoníaco, por lo cual erosiona, por ejemplo, muchos monumentos. Además, generalmente las fecas de estas especies permiten el desarrollo de unos hongos que producen alteraciones bastante serias del sistema respiratorio (histoplasmosis). Este hongo se desarrolla en estratos con alto contenido de nitrógeno (típico de los murciélagos). Y hay un porcentaje alto de la población que sufre histoplasmosis.
–Hablando de los murciélagos. Uno no los tiene presentes, pero están. ¿Son muchos? –Hasta hace dos años me dediqué exclusivamente a los roedores en ambientes urbanos. Hace dos años que me estoy dedicando a los murciélagos, que me resultan especialmente atractivos. Tienen un comportamiento extraño los murciélagos... Además, a mí me interesan las enfermedades transmitidas por animales, porque me interesa diseñar estrategias de ordenamiento ambiental que traten de disminuir la proliferación de enfermedades. Y de los murciélagos en ambiente urbano se sabe poco.
–¿Por qué tienen un comportamiento extraño? –Es difícil localizarlos, porque tienen ritmos muy particulares. Hay algunas especies que son migratorias, otras que encontraron un ambiente propicio y son residentes. Nosotros estamos tratando de encontrarlas, de monitorear el estado sanitario de estos murciélagos. Es una etapa exploratoria, porque se sabe verdaderamente muy poco de los murciélagos en la Ciudad de Buenos Aires.
–¿Y las ratas? –De eso se sabe más. Las ratas son una especie invasora, colonizadora, sumamente oportunista. Viven a expensas de los productos de la actividad del hombre. La Ciudad de Buenos Aires, al estar rodeada de agua, permite el ingreso de roedores nativos (el agua funciona como un corredor faunístico). O sea que hay especies invasoras, como son las ratas, y especies nativas como el colilargo, que es reservorio de hantavirus.
–Nunca vi un colilargo... –Los roedores nativos son mucho más chiquitos. Las ratas, en cambio, pueden llegar a pesar más de medio kilo. A mí lo que me interesa es ver cuáles son las características ambientales que favorecen el desarrollo de una especie o de otra, porque en función de eso podemos entender cómo se estructura la comunidad de roedores y cómo uno puede manejar el ambiente para prevenir los agentes causales de una enfermedad.
–Bueno, ¿y cómo se estructura la comunidad de roedores? –En la Ciudad de Buenos Aires nosotros hemos identificado distintos ambientes, que son los ambientes que estamos monitoreando sistemáticamente. Podemos ver ambientes altamente urbanizados (con edificios, pavimento, etc.) y también, en oposición, barrios carenciados (donde uno ve menor cantidad de pavimento, mayor disponibilidad de suelo desnudo, de tierra, de agua estanca, etc., es decir, con una gran cantidad de recursos disponibles para las ratas). El otro ambiente interesante son los espacios verdes: parques, reservas. Esos tres ambientes distintivos tienen estructuras de comunidad diferentes. En los ambientes muy construidos, con poca disponibilidad de espacios verdes, la especie predominante es la rata negra. Es la especie que anida en los árboles o en los techos, que pasa por los cables de luz a alta velocidad. Cuando vamos a los barrios carenciados, lo que uno encuentra mayormente es la rata parda, que aprovecha el suelo desnudo porque es muy buena cavadora. Esa especie es dominante en esos ambientes, mientras que en lo que es intra-domicilio se encuentra el ratón doméstico, que es mucho más chiquitito.
–¿Y en los lugares verdes? –Se encuentran tanto pardas como domésticas, pero también roedores silvestres, que son los que ingresan por los corredores faunísticos como el Río de la Plata y el Riachuelo.
–¿Quiénes son los predadores de estos roedores? –Las lechuzas, por ejemplo.
–Pero, ¿hay lechuzas en Buenos Aires? –Pocas. Por eso existe el problema de la proliferación de estas especies.
–Pero si no hay predadores, la explosión demográfica debería ser pavorosa. –Sí, pero no se olvide que el hombre actúa como predador. Es bastante discutible también el rol de predador que cumplen los animales domésticos. Hay resultados muy contradictorios en las investigaciones. Lo que hay que tener en cuenta es que en los lugares donde hay una población muy grande de ratas hay mecanismos de regulación interna. Por eso hay que tener cuidado con los programas de control. Porque la población internamente tiene sus propios mecanismos de control. Para nosotros es importantísimo el control ambiental.
–¿Por qué? –Nosotros vemos, en las campañas que se hacen en los barrios carenciados, que se distribuye veneno, por ejemplo. O que la gente compra veneno por sí misma. El tema es que si uno mata ratas hasta que no las ve más, pero no hay detrás un control ambiental y todos los recursos quedan disponibles para una población más grande, lo único que logra es que los individuos que sobrevivieron al veneno sean mucho más exitosos reproductivamente: sus crías también llegarán a adultas y se reproducirán. El efecto que se ve es que se produce una explosión demográfica. El veneno, si no va acompañado de un manejo ambiental (limpieza de basura, que no haya agua estancada, que no haya materia orgánica, que no haya trastos depositados que sirvan de refugio), no es demasiado útil. Si uno realiza el ordenamiento ambiental, entonces sí logra que la población se mantenga en números reducidos durante una mayor cantidad de tiempo. Nosotros hicimos una experiencia muy interesante en la Villa 31 durante un año. Desarrollamos en uno de los barrios un programa de control específico para ese lugar. Una parte del barrio funcionó como experimental (aplicamos todo el programa) y otra parte funcionó como control (es decir, no se aplicó nada). En la parte experimental lo que hicimos, en principio, fue educar. Después hicimos un relevamiento ambiental, y detectamos los factores que podían favorecer la proliferación de roedores, hicimos encuestas a la gente, hicimos control químico. Hicimos un trabajo enorme y, un año después, habíamos disminuido prácticamente en un 50 o 60 por ciento la presencia de roedores en el barrio, tanto al interior de las viviendas como en el exterior. Tres meses después de que nos fuimos, el nivel de roedores había aumentado hasta alcanzar, casi, las cifras anteriores.
–¿Y por qué? –Porque se abandonó la campaña, se relajó el cuidado del ambiente que les habíamos enseñado... Alcanza con que la basura no sea retirada a tiempo para que todo se reactive.
–Y toda esa cantidad enorme de roedores, ¿qué clase de peligro real representan? –Son reservorios y transmisores de una inmensa cantidad de patógenos, virus, hongos, parásitos. Pero el riesgo existe en función de la relación que haya con el roedor. Puede haber virus circulando, puede haber bacterias circulando, puede haber patógenos, pero el tema es la interacción estrecha que se tiene. Eso es lo que hay que modificar.
–Imagínese que de la noche a la mañana desaparecieran todos los roedores. ¿Qué pasaría? –Habría que preguntarse quién sería el hospedador de todos los virus y bacterias que hospedan las ratas.
–¿Podría ser el hombre? –Y, en principio, diría que sí, pero habría que pensarlo más. O sea: creo que estaríamos más expuestos a muchos patógenos.
–O sea que es deseable que haya un cierto nivel de ratas. –Claro. Cumplen un rol en el ecosistema que es clave. Lo que tenemos que hacer es bajar su densidad de población a un nivel que sea compatible con el hombre.

lunes, 29 de agosto de 2011

La luz, límite absoluto de la velocidad (haiku)

Como el caracol, como la oruga
deberás moverte en este mundo,
siempre detrás del miserable
rayo de difusa luz.
Aunque. . .  ¿quién sabe?
Cada prohibición es sólo un desafío
y cada barrera oculta
el mecanismo de su destrucción.

jueves, 25 de agosto de 2011

Sobre la evolución del cerebro humano

DIALOGO CON LUCIA FRANCHINI, DOCTORA EN BIOLOGIA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA
Compartimos con los chimpancés el 98,5 por ciento de los genes. Y sin embargo en esa mínima diferencia se esconden las capacidades que nos distinguen de los primates, como el habla y la conciencia.
–Bueno, no sé por dónde empezar...
–Entonces, yo me adelanto. Nosotros trabajamos en las bases genéticas de la evolución del cerebro humano, por un lado, y en las bases genéticas de la evolución del oído en mamíferos, por el otro. Con relación a la evolución del cerebro humano, básicamente lo que estamos intentando encontrar es cuáles son las diferencias a nivel genético y a nivel funcional que explican la enorme diferencia a nivel cognitivo que tiene la especie humana en relación a sus primates más cercanos como el chimpancé.
–Que genéticamente es muy parecido... –Sí. Nosotros somos un primate antropoide; el linaje evolutivo que llevó a la especie humana divergió del chimpancé hace 6 millones de años. Todo esto es posible gracias a la explosión de la “era genómica”: en el 2001 se conoce el genoma humano y eso se considera el comienzo de la era genómica. Hablar de la evolución del hombre, creo, es hablar de la evolución de su cerebro, porque es lo que más ha posibilitado su enorme desarrollo.
–¿Y la postura erecta? –Bueno, pero es nuestro cerebro el que posibilitó el desarrollo de nuestra cultura y nuestra sociedad. Pienso que cuando se descubran cuáles son las modificaciones genéticas que hicieron posible el desarrollo de nuestro cerebro, se va a producir una revolución enorme.
–¿Y estamos lejos o cerca de saberlo? –A mí me gustaría pensar que cerca; esperaría poder saberlo antes del final de mi vida. Pero...
–¿Pero qué? –La verdad es que yo pensaba que con la secuenciación del genoma del chimpancé en el 2005 esta área del conocimiento iba a estallar. Y si bien se hicieron algunos descubrimientos importantes, todavía hoy por hoy no hay ningún hallazgo que se pueda señalar como realmente cierto en cuanto a la evolución del cerebro. Y en eso estamos trabajando humildemente nosotros.
–¿La evolución fue gradual? –¿Quién lo sabe? Yo, particularmente, creo que tienen que haber cambiado muchos genes. Pasaron 6 millones de años. Lo que hemos identificado son algunas regiones en el genoma que si bien estuvieron conservadas durante muchos millones de años, específicamente en el genoma humano cambiaron.
–Bueno, ¿y entonces cómo se sigue con las investigaciones? –Lo que ahora estamos intentando, trabajando con ratones y peces transgénicos, es ver cuál es la función de esa secuenciación. Como el desarrollo es muy regulado, nosotros pensamos que pequeños cambios en la expresión de ciertos genes (los denominados “máscar”) en el desarrollo del cerebro podrían haber llevado a grandes cambios como, por ejemplo, al desarrollo del tamaño del cerebro (que es tres veces más grande en el humano que en el chimpancé).
–Hay una historia con la evolución humana. Una cosa que tiene el ser humano que suponemos que los otros seres no tienen es la conciencia de sí... –Hay muchas cosas que se piensa que son privativas del ser humano y que en realidad no lo son. Por ejemplo: cada vez se está avanzando más en el estudio de lo que pueden y no pueden hacer los otros animales. El chimpancé, que es 98,5 por ciento idéntico a nosotros a nivel genómico, tiene un desarrollo del conocimiento y del manejo de herramientas que podría compararse al de un niño de tres o cuatro años de la especie humana.
–Pero no pueden hablar. –No, y ésa es la cuestión. El habla ha hecho explotar, verdaderamente, a la cultura humana. Porque si usted observa qué es un niño humano, la verdad es que es muy primitivo. Todo lo que sabemos lo vamos aprendiendo a lo largo de nuestra vida. La especie humana es un primate con cultura. Pensemos, de hecho, lo que eran los hombres primitivos. Tuvieron que pasar 90 mil años desde que el homo sapiens se “adueñó” de la Tierra para que se pudiera desarrollar la agricultura, hace sólo 10 mil años. Y todas las innovaciones que vamos realizando son impresionantes. Los chimpancés, en cambio, desde que aparecieron en la tierra hasta ahora no han cambiado.
–¿Y por qué? –Porque no tienen el cerebro que tenemos nosotros, que tiene capacidades únicas. Y yo creo que genéticamente eso tiene que tener una explicación.
–No sólo tiene que haber una base material para todo eso. A mí lo que más me interesa es el tema de la gradación. Tomemos la línea que fue al homo sapiens, por un lado, y el lenguaje (la gran herramienta de la cultura), por el otro. No sabemos si los hombres de Laetoli hablaban. Pero el lenguaje tiene que tener gradaciones; no es posible que haya aparecido de golpe. O sea que hay proto-lenguajes, hay proto-conciencia de sí. –Lo que pasa es que hay que separar lo que son los desarrollos culturales de los desarrollos neuro-anatómicos que posibilitaron los desarrollos culturales y del lenguaje. Esto tiene que estar regido todo por la evolución natural. La teoría del gradualismo y la de los cambios abruptos están, hoy en día, discutiendo entre sí en el campo de la biología evolutiva. Yo creo que hay evidencia para las dos cosas y que, efectivamente, operan las dos cosas.
–Pero si piensa que un hombre puede transmitirles a sus hijos, mediante el lenguaje, ciertas herramientas evolutivas para mejorar sus posibilidades de supervivencia... –Bueno, eso ya es cultural. Pero además los mismos chimpancés aprenden. Eso no es privativo de los humanos. La capacidad de usar herramientas, por ejemplo, se la enseñan los papás chimpancés a sus hijos. Pero esa capacidad de usar herramientas tiene que estar codificada en los genes. Y no se codifica porque un chimpancé haya hecho esfuerzo para usar una herramienta. La capacidad existe como potencialidad. Eso opera igual en los humanos: si no existiera la educación, seríamos chimpancés. Volviendo al tema del gradualismo: yo creo que los cambios a nivel de genes importantes para el desarrollo pueden llegar a ser muy bruscos.
–¿A qué llama muy bruscos? –Aparición de miembros, por ejemplo. Eso ocurre con mutaciones: un cambio en un factor de transcripción. La aparición de alas en los murciélagos, por ejemplo.
–Pero si se produce en un individuo, al no tener compañeros sexuales con esa mutación... –Pero el 50 por ciento de sus hijos va a cargar ese gen. Hay un paper que nos sirve como modelo a nosotros que demuestra que la mutación de UN gen (el llamado gen del habla) le impide hablar a toda una familia. Y se vio que ese gen tuvo una evolución diferencial en la especie humana; y que esa evolución no es compartida por los chimpancés. Pero cuando se trató de hacer ratones mutantes, portadores de esa mutación, se vio que los ratones seguían sin hablar.
–Pero puede ser un gen que funciona siempre y cuando entre en interacción con todo el sistema... –El humano es un primate y los primates ya son muy particulares dentro de los mamíferos. No se puede sacar de la historia evolutiva primate: ya el chimpancé es una especie con una inteligencia evolutiva muy alta. Hay tres linajes en mamíferos que tienen una inteligencia muy alta: los elefantes, los cetáceos y los primates.
–No nos quedó lugar para hablar del oído interno. –Es una verdadera maravilla de la evolución. Es una característica de los mamíferos que nos define como grupo: nos posibilitó adquirir una capacidad auditiva única en el reino animal. El oído mamífero, en general, es muy especial.

sábado, 20 de agosto de 2011

Cómo se consiguió la ley de gravitación universal

Cuando se estaban fabricando las leyes de la naturaleza, y poco después de haberse aprobado el principio de inercia, los arcángeles, a quienes no se había dado hasta el momento mucha vela en ese entierro (o mejor dicho, en ese nacimiento), propusieron una ley de gravitación, que haría que todas las partículas y los cuerpos que se formaran a partir de ellas se atrajeran entre sí. Hasta el momento, reinaba una superfuerza universal, que reunía cualquier modo de interacción imaginable y dominaba el calor incandescente de esa bola mucho más que ígnea que había surgido del Big Bang.
La iniciativa no cayó muy bien entre los tronos y las dominaciones (dos de las nueve jerarquías celestiales que en el siglo VI describió Dionisio Areopagita: serafines, querubines, tronos, dominaciones, virtudes y potencias, principados, arcángeles y ángeles propiamente dichos, en orden descendente), encargados de la física del universo, pero al final se avinieron a tratarla. Naturalmente, desde el principio hubo acuerdo en que la fuerza de gravedad debía ser proporcional al producto de las masas, pero la discordia estalló al abordarse el problema de la distancia.
Porque si bien era claro que la fuerza debía disminuir con la distancia, había serias discrepancias sobre cómo debía disminuir. Los sectores más conservadores (en especial los tronos) sostenían que la ley debía contemplar la cuarta potencia de la distancia y los sectores más recalcitrantes (que mantenían fluidos contactos con jerarquías más altas, como los querubines y serafines) exigían que la disminución debía establecerse en forma inversamente proporcional a la décima potencia de la distancia.
Esto era una exageración desde cualquier punto de vista, pero la maniobra era clara: si la ley establecía que la fuerza disminuyera en forma inversa a la cuarta, o a la décima potencia, sería casi imperceptible y el universo jamás se organizaría, ya que la gravitación no sería suficiente para contraer las nubes de gas y polvo y encender las estrellas, ni, mucho menos, formar sistemas planetarios: todo quedaría como hasta entonces.
Los sectores progresistas de las dominaciones, en cambio, proponían una ley más simple, con una fuerza de gravedad que disminuyera con la distancia y con la cual pretendían tener firmemente amarrado al universo e incluso, llegado el momento, detener su expansión. Los más extremos del sector (el partido catastrofista, según lo denominaban sus adversarios) proponían una fuerza infinita, con lo cual el universo hubiera instantáneamente dejado de existir. En el tire y afloje, prevaleció la postura de quienes reclamaban una fuerza de gravedad débil.
La primera ley de gravitación duró poco: los sectores combativos consiguieron que fuera tallada en tablas de madera (hubo que inventar la madera para poder hacerlo, y no lo hacían en vano, ya que la madera ardió inmediatamente en medio de ese calor infernal); la ley quedó en la nada; el universo corrió el peligro de sumergirse en el caos; la gravitación volvió a disolverse en una superfuerza inestabilizada, que hizo que el universo se contrajera y repitiera el Big Bang desde el comienzo.
Vista la situación, el partido catastrofista logró imponer, entre gallos y medianoche (y ante el vacío legal), su propuesta de fuerza infinita: inmediatamente el universo se retrajo sobre sí mismo (al atraerse las partículas con fuerza infinita), se redujo a un punto y una millonésima de nanosegundo antes de que colapsara en la Nada y fuera irrecuperable (ya que ninguna de las jerarquías angélicas tenía acceso a la creación ex nihilo, reservada solamente a la más alta autoridad del Empíreo); los serafines detuvieron el proceso y provocaron un nuevo Big Bang. Ayudados, sin duda, por una nueva treta de los sectores progresistas, que si bien aceptaron que la segunda ley se grabara sobre metal, se evaporó inmediatamente en esa atmósfera infernal. La segunda ley de gravitación también había fracasado y un nuevo Big Bang amanecía.
Los tronos estaban furiosos: culpaban al partido progresista por las tretas de la madera y la del metal, pero no tuvieron más remedio que rendirse a la evidencia y aceptaron, aunque con muy mal humor, que la fuerza de gravedad disminuyera linealmente con la distancia, aunque lograron que se grabara en un material de su invención: un metal radiactivo, de muy corta vida media, que se desintegró en un abrir y cerrar de ojos. Pero la nueva ley tampoco funcionó: la fuerza de gravedad, aunque no infinita, era ahora muy intensa, y el universo recién nacido, y todavía muy pequeño, dejó de expandirse. Con esta tercera ley de gravitación el universo no arrancaba.
Resultado: un nuevo Big Bang. Pero ahora, tanto los tronos como las dominaciones, tanto el partido progresista como los conservadores no sabían qué hacer. Estaban hartos de los Big Bangs reiterados, pero no encontraban la fórmula para detener ese ciclo pesado de leyes que no servían y momentos iniciales que se repetían una y otra vez.
Como ocurrió tantas veces, fueron los arcángeles (que al fin y al cabo habían sido los autores de la iniciativa) quienes resolvieron el problema: sugirieron como parámetro el cuadrado de la distancia, aduciendo razones de simetría y de simplicidad. Las facciones enfrentadas de los tronos y dominaciones no tuvieron más remedio que aceptarlo y consiguieron introducir en la ley una constante numérica, que permitiría ajustarla debidamente. Los arcángeles, además, curtidos por las experiencias anteriores, no quisieron que la ley se grabara sobre ningún soporte material, sino que se esculpiera en algo que llamaron pensamiento, y que todavía no existía (y que llegaría a existir eones después).
Y así fue como la gravedad se separó, tal como hoy la conocemos, de la superfuerza (más tarde lo harían la fuerza electromagnética, la nuclear fuerte y la fuerza débil) y se consiguió una ley de gravitación que produjo un universo posible y que estaba profundamente arraigada en el pensamiento, a la espera de que alguien la alcanzara (fue Newton, finalmente).
Todavía no había transcurrido un segundo desde el Big Bang.

jueves, 18 de agosto de 2011

Ecosistemas: balances y estrategias energéticas

 DIALOGO CON GERVASIO PIñEIRO, INGENIERO AGRONOMO
Los ecosistemas son como máquinas: funcionan según balances de energía y se puede calcular su potencia, reciben “subsidios” de combustibles fósiles y los flujos internos se pueden manejar científicamente para hacerlos más eficientes. Son el objetivo de una rama de la ciencia: la biogeoquímica.
–Usted es ingeniero agrónomo, supongo. Lo digo porque estamos en la Facultad de Agronomía de la UBA. No es una deducción brillante, lo admito, pero...
–... pero es cierta. Soy, en efecto, ingeniero agrónomo.
–Investigador del Conicet, supongo... –Investigador del Conicet. Y docente de la cátedra de Ecología...
–... y aquí tengo anotado que usted se ocupa de una rama medio nueva de la ciencia... –... que se llama biogeoquímica...
–... muchos puntos suspensivos... Perdón, muchos puntos suspensivos. –Lo que hace esta subdisciplina es estudiar los ciclos de los nutrientes y el flujo de la energía a través de los ecosistemas, es decir, cómo fluye la energía desde las plantas que la interceptan y cómo se ciclan los nutrientes dentro de un ecosistema. Lo que intentamos luego es aplicar los marcos teóricos de la biogeoquímica y de la ecología a los sistemas agropecuarios, de tal modo que podamos captar energía sin destruir los ciclos.
–La definición de “ecosistema” a veces me parece un poco, digamos, lábil. ¿Cómo lo define usted? –Un ecosistema tiene una parte biótica y una abiótica. La parte biótica son todas las cosas vivas.
–Pero, ¿cómo traza los límites? –Los ecosistemas tienen una variable espacial específica que puede ser muy diferente. Un ecosistema, por ejemplo, puede ser el rumen de una vaca: hay distintas bacterias que interactúan. Un ecosistema grande podría ser toda una selva, donde seguramente uno podrá definir ecosistemas más chicos. Básicamente, uno pone los límites de acuerdo con lo que quiera estudiar. Puede ser una boca, una panza, un pedacito de un tronco o un bosque entero.
–¿Cualquier cosa puede ser un ecosistema? –No, claro que no. Tiene que haber sí o sí cosas bióticas (animales, plantas) y abióticas (nutrientes, minerales, etcétera). Lo que en general necesitamos para decir que hay un ecosistema es que se ciclen los nutrientes, que haya poblaciones de animales y de vegetales que capturen energía y la hagan fluir en el ecosistema. Tiene que haber una cierta relación entre las poblaciones y tienen que formar una comunidad.
–Supongo que cuando ustedes hablan de energía que entra y sale, de balance de energía, la miden. –Sí, claro. La energía que capturan las plantas es la que mueve todo el funcionamiento del sistema. Hacen fotosíntesis y después queda.
–Es interesante: si ustedes miden la energía que entra y sale, el balance puede ser positivo o negativo. Si es positivo, también hay una cierta potencia que se mide en vatios. –Claro. Hay otra persona que trabaja aquí que se dedica al estudio de lo que usted me acaba de decir.
–Si un ecosistema tiene una cierta potencia (la energía que sale por unidad de tiempo), tiene que haber entonces ecosistemas con más potencia que otros, algunos con potencia negativa... –Lo que pasa es que los ecosistemas son como máquinas, y uno tiene que calcular muy bien cuál es la energía que entra. Las leyes de la termodinámica se mantienen en el ecosistema del mismo modo que en las fábricas. Entra energía solar, se distribuye a través del sistema. Nosotros eso podemos cambiarlo y derivar la energía hacia la producción de granos, por ejemplo. Antes, la energía se derivaba hacia otras cosas. Lo que nosotros hacemos como agrónomos es canalizar esa energía del sol hacia un producto del que nos podamos apropiar. Eso produce que otras partes del ecosistema se deterioren. Lo que nosotros tratamos de hacer, justamente, es que esta desviación del flujo de energía no produzca un deterioro del sistema. Y eso no es fácil, porque la energía es finita.
–Es la energía solar. –Básicamente. Después hay subsidios, por ejemplo, de energía fósil.
–¿Puede haber agricultura moderna sin subsidio? –Eso es lo que tratamos de hacer nosotros, inventar sistemas donde minimicemos los subsidios, usando al máximo la energía del sol.
–¿Y cómo se hace? –No es nada fácil. Hay muchas prácticas de manejo agrícola. La agricultura tiene dos caminos de desarrollo muy diferentes.
–A ver. –Uno es doblar hacia la hidroponia, donde los subsidios son máximos: el suelo no importa, “se le da de comer en la boca” a la planta y la cantidad de subsidios es brutal.
–¿Y el otro camino? –La otra manera procura obtener un ecosistema más integral, en el que uno trata de poner la menor cantidad de subsidios, pero se le pone mucha información, conocimiento, para canalizar la energía que entra del sol y para mejorar la salud del ecosistema. La agricultura está entre esos dos caminos: o seguimos deteriorando el suelo cada vez más o empezamos a pensar en prácticas de manejo que nos lleven hacia otro lado.
–La población sigue aumentando. Yo no sé si vale la ecuación maltusiana, pero de todos modos habría que preguntarse si la agricultura puede aumentar su producción al ritmo que aumenta la población. –Esa es una pregunta que nadie supo contestar. Por dos razones: primero, porque no sabemos cuánto va a seguir aumentando la población. De hecho, las estimaciones más razonables suponen que en poco tiempo se va a estancar. Lo que la agricultura ha demostrado en los últimos años es que han aumentado los rindes por hectárea de una forma muy significativa, a costo obviamente de enormes subsidios. No sé qué va a pasar en adelante: lo que podría decir es que si seguimos metiendo energía a lo loco, la producción va a aumentar. La clave sería descubrir cómo seguir produciendo lo que se viene produciendo sin necesidad de meterle tanta energía a la agricultura. Eso es lo que tratamos de hacer nosotros.
–¿Y lo logran? –En algunos casos sí. La siembra directa, por ejemplo. Es una modalidad muy común que redujo enormemente los subsidios en gastos de petróleo, y genera un montón de cosas que aumentan la productividad.
–El subsidio energético que requiere un ecosistema puramente agrícola, al lado del subsidio energético que requiere una ciudad como Buenos Aires no es nada, ¿no? –No es nada. Pasa que hay una ciudad y 20 millones de hectáreas de agricultura. Y ahí las cosas se equilibran un poco.
–¿Tiene sentido preocuparse por ese ahorro? –Sí, claro. Tiene tanto sentido como apagar las luces de su casa cuando no las necesita usar. Por supuesto que lo que hay que hacer es mejorar la eficiencia en las ciudades, en el transporte, en el consumo. Y nosotros, como ingenieros agrónomos, tratamos de hacer eso con los sistemas productivos.
–Con el balance energético y los problemas que hay, ¿vamos hacia un desastre energético? –Yo creo que no. Hay evidencia de varias civilizaciones que tuvieron catástrofes por un mal uso del territorio. Los mayas, los nazca, los habitantes de la isla de Pascua... Pero yo creo que nosotros tenemos la suficiente información y conocimientos como para revertir los peligros a los que nos enfrentamos. El tema clave es cómo se distribuye la matriz energética en el mundo; cuánto más dejamos de usar petróleo y empezamos a usar cosas renovables.
–Uranio, por ejemplo. –Lo que pasa es que el uranio es parecido al petróleo, porque se agota y es finito. Lo que sí me parece que es clave es la fusión.
–Siempre se está “cerca” de la fusión, pero nunca se llega. –Eso es interesante, porque un mundo donde la energía fuera libre (que es lo que pasaría con la fusión) cambiaría muchísimo nuestros paradigmas de vida.
–De todas maneras, un mundo donde la energía fuera gratis contradiría todo el sentido común termodinámico. ¿Cuál va a ser el costo de tener fusión? Eso nadie lo piensa por ahora. –Según lo que dicen, es bastante barato e inocuo.
–Pero recuerde que en 1954, creo, Eisenhower dijo que la energía atómica iba a hacer que la electricidad fuera tan barata que no valdría la pena cobrarla. Era la gran panacea, que no fue al final. Y además no contamos con la fusión todavía. –Es verdad. Estamos en un mundo limitados por la energía. Lo que yo me pregunto es qué pasaría si hubiera algún descubrimiento que permitiera cambiar eso. Ahí el mundo entero va a ser otra cosa.
–Usted no cree que estamos yendo hacia la catástrofe. Y es alentador.

viernes, 12 de agosto de 2011

El agua de Thales


Si hubiera que ponerle una fecha al comienzo de la ciencia, arbitraria como todas estas cosas, claro está (la ciencia misma es arbitraria e imperfecta), elegiría el 28 de mayo de 585 a. de C., cuando se produjo un eclipse que Thales de Mileto predijo, probablemente basado en viejos registros babilónicos.
Y sí, es arbitrario, desde ya, pero lo que no es arbitraria es la doctrina de Thales cuando toma la decisión que inaugura el pensamiento científico: todo fenómeno natural debe ser explicado por causas naturales. Y aunque sabemos poco de él, algo sabemos de sus explicaciones (como de las de sus discípulos Anaximandro y Anaxímenes): por ejemplo, a una de las preguntas fundamentales de la ciencia que acababa de inventar, la que indaga el origen de las cosas, Thales responde: el agua. Vieja historia ésta del agua, que remite a los grandes mitos atávicos, babilónicos, y luego judeocristianos. Pero el agua originaria de Thales es agua física, sin ningún componente sobrenatural; no es ya el agua pagana, que participa de lo divino, como todo en el paganismo, sino que es la misma agua que hoy tomamos de la canilla y que, para Thales, rodea a la Tierra que es apenas una isla, apenas un círculo flotando en el océano original; cuyo oleaje produce los terremotos. Explicación infantil, vista desde ahora, pero natural; y lo mismo harán sus discípulos (Anaxímenes el aire como origen, Anaximandro: una sustancia indefinida y sin límites, el ápeiron).
La escuela de Mileto se planta con fiereza ante los fenómenos del mundo: son sus ojos la herramienta y es la observación el motor descomprimido de su acción. Fenómenos, cosas que ocurren, rayos, casas, aire, agua: el mundo de Mileto es un mundo donde están ocurriendo permanentemente cosas, un mundo de fenómenos impersonales y neutros (y no de voluntades divinas) sobre los cuales los filósofos extienden sus garras poderosas y explican, explican, explican: a esto lo causa esto, a aquello lo causa esto otro.
Estricta, dura posición frente al mundo; pero la postura milesia, al mismo tiempo que propone su gloriosa teoría que aparta a los dioses y los deja tranquilos peleándose en ese conventillo que era el Olimpo, deja abierta una fisura opaca y fina por donde se filtra lo antiguo y lo desechado, un problema duro a resolver. Fisura en la piedra impenetrable de la observación y comprensión del confuso y arbitrario mundo.
Hay algo maravilloso en esto: cuando se ofrece una solución (y revolucionaria, como en este caso) queda planteado un nuevo problema que heredará la siguiente generación.
Porque cuando la obtusa y descuidada oscuridad, hija dilecta de la Reina de la Noche cae sobre Grecia, por aquella fisura que escapó (y era intrínseca) a la genialidad milesia, los dioses vuelven a salir del mundo inferior, y a descender del Olimpo para ocuparse del rayo, de la vida y de la muerte, para tomar posesión de la verdad sin resignarse a soltarla, aunque ésta ya les quema entre las manos. Thales lo advirtió, o tal vez alguna divinidad se le apareció en sueños, y en cierto momento proclamó que “todo estaba lleno de dioses”.
Pero cada día, cuando el sol alcanza el cenit y se restablece la cadena causal milesia, el problema se plantea una y otra vez con sus luces y sus sombras: ¿cómo sabemos que las explicaciones milesias son verdaderas?
Estos heroicos pioneros estaban lejos de lo experimental; tenían ojos que observaban la confusa empiria del mundo y construían a partir de lo que veían o de lo que adivinaban.
No es poca hazaña: atar al mundo con cadenas causales durante el día; pero ante el problema que dejan planteado, que es ni más ni menos que el peligroso dilema de la verdad, desde la ciudad de Elea, en el sur de Italia (parte entonces del imperio griego), vendrá una respuesta que sustituye a los ojos como fuente de conocimiento, por ese breve intervalo del cuerpo que se extiende entre las cejas y el pelo: si observar no nos garantiza la verdad, lo que hay que hacer es pensar, una dicotomía que se arrastra hasta hoy y que cobra vuelo apenas uno bebe una taza de café, vuela en un avión o bebe una taza de café en un avión, donde el vino está prohibido. Y para dar el gran salto que dieron los pensadores de Elea, seguramente hizo falta bastante alcohol.
Bastante, porque en efecto, había que cerrar los ojos.
No mirar los fenómenos del mundo.
Olvidarse de ellos.
Parménides de Elea (hay un delicioso librito de César Aira que se llama precisamente así: Parménides) marca el nuevo rumbo del pensamiento: apartarse de los fenómenos que nacen del caos engañoso de los sentidos y buscar una verdad clara y distinta que no venga de la empiria sino de la voluntad de la razón. Algo indubitable que garantice la verdad en medio de la confusión.
(...) Presta atención a mis palabras
Las únicas que se ofrecen al pensamiento de entre los caminos que reviste la búsqueda
Aquella que afirma que el Ser es y el No Ser no es
Significa la vía de la persuasión, puesto que acompaña a la Verdad.
(...)
Parménides. Sobre la Naturaleza.
Parménides nos está diciendo, sencillamente, que la Nada no existe, que sólo existe el Ser, un Ser eterno (no puede haber empezado ni terminar porque eso significaría que antes o después habría Nada, que está inmóvil, porque si se moviera dejaría Nada detrás de él), un ser de entramado metafísico, que nada tiene que ver con los fenómenos de este bajo mundo y que, pues nace de un razonamiento perfecto, no puede sino ser verdadero y encerrar toda la verdad.
¿Y entonces? Y entonces recordemos a los milesios que tuvieron la osadía de zambullirse en los fenómenos y dejemos por el momento a Parménides en la contemplación del Ser, porque allí empieza otra historia.
Pero el agua de Thales sigue vibrando dentro de nosotros, circulando por nuestro cuerpo, corriendo por nuestras venas y dándonos fuerzas para enfrentar cada día.
Y un mundo sin dioses.

miércoles, 10 de agosto de 2011

Anatomía y fisiología de un descubrimiento

DIALOGO CON LUIS MARIA MIR, DOCTOR EN BIOLOGIA DEL INSTITUTO DE CANCEROLOGIA GUSTAVE ROUSSY
El doctor Luis Mir es el creador de un método nuevo para el combate contra el cáncer: la electroquimioterapia permite, abriendo poros en las células cancerosas mediante pulsos eléctricos, introducir en ellas sustancias que las destruyen.
–Usted es el “padre” de una innovación importantísima en la lucha contra el cáncer que, más o menos, resumí en la bajada: mediante un pulso eléctrico se abren poros en células cancerosas, y esos poros permiten que entre un citotóxico...
–Hay que aclarar que el método está en un estado experimental todavía...
–Pero es muy novedoso. ¿Cómo se le ocurrió?
–Como todo, llegó sobre un terreno ya preparado. Estaba en un centro de tratamiento del cáncer, el más grande de Europa, en términos de personal, de asistencia médica, de número de pacientes y de investigación. Antes de estar en el tema de la electroquimioterapia me interesaba la transferencia de genes dentro de células. Cuando comencé a hacer esto mi interés estaba focalizado en unas células muy frágiles para las cuales los métodos químicos existentes eran demasiado brutales: las células no resistían.
–Aquella época era...
–1984 o 1985. Entonces me pasaron un artículo que decía que se podían introducir genes en las células con campos eléctricos. Era el segundo artículo que se publicaba sobre este tema. Me interesé en esa cuestión. Lo primero que hicimos fue encontrar condiciones de impulsos eléctricos que permitieran mantener la viabilidad de las células y permeabilizar un máximo de estas células. Porque la idea es que para utilizar células frágiles es importante guardar la viabilidad. Y estaba en un laboratorio de oncología molecular. El director del laboratorio de al lado, que era el director del laboratorio de farmacología, me puso un estudiante durante seis meses para ver si podía resolver uno de los problemas clásicos de la quimioterapia: la resistencia a la entrada de muchas drogas. Con este estudiante, en tres meses, vimos que este problema no se solucionaba. Entonces empezamos a ver qué pasaba con la electroporación (abrir poros eléctricamente) y los diferentes tipos de moléculas anticancerosas, en un trabajo que, en principio, era de investigación básica. Buscábamos el conocimiento, no un tratamiento puntual. Y al final, cuando ya habíamos pasado las familias más generales, quedaba una molécula que no habíamos probado y que no podíamos decir cómo entraba en las células. Esta molécula es la bleomicina. El estudiante puso la bleomicina en las células elctropermeabilizadas con los campos eléctricos y todas las células murieron. Entonces pensamos: “Aquí...”
–Aquí hay algo.
–No, la primera reacción es que uno ha hecho las cosas mal. Entonces volvimos a hacer la experiencia, y los resultados se repitieron. Dijimos: bajemos las concentraciones del fármaco. Y, cuando bajaba la concentración, bajaba el nivel de células muertas. Lo cual evidenciaba que era el fármaco el que mataba. Ahí sí dijimos: “Hay algo”. Porque resultaba que el fármaco era más de mil veces más activo que sin los impulsos eléctricos. Según cómo se miraba los niveles de toxicidad, podía ser hasta cien mil veces más activo. Frente a semejante dato, por supuesto, cambié los objetivos de mi investigación. Lo primero que hicimos fue pasar a ratas con tumores para ver si podíamos reproducir el aumento de toxicidad debido a la electroporación. Y hay que pensar que en aquella época nadie había intentado aún utilizar estos impulsos eléctricos in vivo. En la primera experiencia había cuatro grupos: uno que no recibía nada, uno que sólo recibía la bleomicina, uno que sólo recibía los impulsos eléctricos y el grupo cruzado. Los tres grupos testigos se comportaron de la misma forma. Claro: la bleomicina sola en una inyección a bajas dosis no hace nada y los campos eléctricos no matan, sólo permeabilizan durante unos minutos y luego la célula se cierra. En cambio, en el grupo cruzado los tumores cesaron de desarrollarse. Al cabo de unos veinte días, algunos comenzaron a crecer de nuevo; otros comenzaron a crecer más tarde. Pero hubo animales que se curaron y el tumor no volvió a aparecer.
–Usted estaba mirando, mirando, medio “a la Bacon”, hasta que de repente se topó con algo anómalo, pero no lo dejó pasar, sino que intentó explicar la anomalía. Es una manera muy linda de explicar cómo se llega a un descubrimiento científico.
–Pero estaban las bases.
–Claro. No existen descubrimientos sin bases. Cuando uno habla del cáncer y de la lucha contra el cáncer, lo que veo yo es que desde la época de Marie Curie para acá han aparecido muchísimas cosas que eran presuntamente la cura del cáncer. Todas esas cosas son, digamos, empírico-sintomáticas; es decir, pretenden destruir el tumor quirúrgicamente, evitar que se propague, etc. Yo tengo la sensación de que pasa con esto lo que pasaba con la cura de las enfermedades infecciosas, que hasta que no se supo por qué se producían, hasta que no se desentrañó la cadena causal, no hubo una solución general. Hubo soluciones paliativas. ¿No es un poco así con el cáncer?
–Hay un cierto número de enfermedades que tienen múltiples causas. Un ejemplo es la diabetes. Se han buscado genes, se encuentran genes de propensión, pero no hay ningún gen en el patrimonio genético que pueda garantizar que vaya a haber diabetes. Porque además de los genes están el ambiente, la alimentación, el ejercicio... Es tan multifactorial que será difícil de encontrar “la” solución.
–Hay como dos caminos para esto. Uno es encontrar una particularidad de las células cancerosas que permita meter algún tipo de fármaco ahí adentro y destruirlas. La otra posibilidad es saber por qué aparecen; si aparecen por la acción de un gen o un conjunto de genes y bloqueamos esos genes...
–Ahora soy director del laboratorio de Unidad de Vectorología y Terapéutica Anticancerosa del CNRS, de la Universidad París Sur, y del Instituto de Cancerología Gustave Roussy. Y colaboro con Guillermo Marshall, del Laboratorio de Sistemas Complejos del Departamento de Computación de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA. Dirijo varios grupos, no sólo grupos que hagan electroquimioterapia. Uno de los investigadores que trabajan en el laboratorio se dedica a estudiar células de tumores de los cuales se sabe que hay una causa fundamental: las translocaciones (no viene al caso detallar qué son). Pero aunque ahí hay un factor causal nítido y una secuencia específica, sin embargo no hay un método que permita acabar con la multiplicación de las células cancerosas.
–Bueno, no es que el conocimiento del factor causal conduzca necesariamente a la solución del problema. Me parece, de todos modos, que hay otra posibilidad más. Las enfermedades también hay que mirarlas históricamente. La fiebre, que para nosotros es un síntoma, en otra época se consideraba una enfermedad. El cáncer, que para nosotros es una enfermedad, podría no ser una sola enfermedad, sino varias.
–Hay muchos orígenes para el cáncer. El que le estaba describiendo es sólo uno, que afecta mucho la tiroides.
–Pero aparte de los orígenes... ¿Son enfermedades distintas? ¿El cáncer de tiroides es diferente del de mamas o del de piel?
–Puede ser, pero con una característica en común, que es la multiplicación descontrolada. Ese es el factor que las unifica.
–Es muy difícil hacer previsiones. De los dos caminos que yo le marcaba (atacar el fenómeno en sus manifestaciones; atacar el fenómeno en sus bases): ¿estamos lejos o cerca? ¿Dónde estamos?
–En términos generales, no puedo decir nada.

lunes, 8 de agosto de 2011

El neutrón, una nueva partícula (tango)

El 3 de junio de 1920, Rutherford dio una conferencia ante la Royal Society de Londres, divagó un rato y luego sugirió que en el átomo debería haber una nueva partícula, que se agregaría al protón y el electrón ya existentes: el neutrón. Entre los asistentes a la conferencia estaba James Chadwick un joven físico que trabajaba con Rutherford desde antes de la guerra, y que se dedicó a cazarla. El fin de semana del 13 y 14 de febrero de 1932, creyó haber alcanzado su meta. El miércoles 17 de febrero de 1932 envió a la revista Nature un informe con el título: "Sobre la posible existencia del neutrón". Finalmente, lo había encontrado. En 1935, recibía el premio Nobel de física.

En el fondo de la noche
todo el barrio se estremece
cuando en Lo oscuro se mece
la sombra de algún neutrón

Paisaje de uranio turbio
chapaleado por las chatas
que al son de cien serenatas
perfumó mi corazón.

Partículas alfa y beta
volando en el callejón
al rumorear la bordona
cuando la alcanza un neutrón

Y al recordar en la noche 
núcleos que el tiempo llevó
van surgiendo del olvido
torrentes de radiación.

sábado, 6 de agosto de 2011

Celulares al vuelo


Quizás muchos recuerden los primeros teléfonos celulares, enormes aparatos que daban símbolo de status, que era imposible no ver, y que habrían sido la gloria y el ejemplo de Thorstein Velen o de Menem. Pero como era previsible, a medida que pasaba el tiempo el tamaño de los celulares empezó a bajar y se empezaron a establecer pautas y competencias de miniaturización.
Fueron primero los celulares medios, y luego los celulares minúsculos, hasta que la ciudad de Miniápolis se proclamó centro del celular miniaturizado y emprendió una carrera alocada para conseguir celulares más y más chicos, en lo cual tenía experiencia, ya que había conseguido maravillas con los bonsai y vacas del tamaño de una uña que, sin embargo, debían moverse constantemente para mantener el calor. Pronto aparecieron celulares que sacaban fotos, celulares con armas acopladas, celulares capaces de mantener una seria conversación con un agente de bolsa y pronosticar el derrumbe de tal o cual acción con la misma falta de seriedad que un economista.
Pero éstos fueron barridos por los nanocelulares –una mil millonésima de metro–; los primeros eran, en muchos casos, defectuosos, y no pocas personas murieron a causa de embolias producidas por los aparatos que, al circular por las venas, se atascaban, pero estos problemas pronto se solucionaron, y cualquiera podía tragar celulares sin inconvenientes; los nanocelulares estaban provistos de lectores ópticos y eran resistentes a los ácidos estomacales, de tal manera que alcanzaba con que el que quería hacer una llamada tragara un papel con el número apropiado para que se comunicara y las charla recorría todo su cuerpo (aunque, es preciso decirlo, sólo afectaba al nervio auditivo).
Tampoco fueron pocas las intoxicaciones con celulares, ya que el número de celulares en el cuerpo podía ascender a miles de millones. El secreto de los nanocelulares es que no necesitaban batería alguna y se alimentaban con el calor del cuerpo, el simple calor animal. Circulaban por la sangre y se agolpaban en los tímpanos.
El próximo paso fue el diseño de celulares con receptores biológicos, capaces de penetrar en las células e incluso –solo un lustro más tarde– acoplarse al ADN de las células germinales, de tal manera que la lista de teléfonos guardados podía pasar de padres a hijos, y no importaba perderla, ya que bastaba con un pequeño análisis genético en cualquier centro especializado para recuperarla. Aunque pronto se vio que el sistema no tendría el éxito que al principio se supuso, ya que los números cambiaban con tanta rapidez que guardar las listas era completamente inútil. También se dieron casos de mutaciones genéticas alarmantes, como el nacimiento de bebés con antenas o que sólo mamaban en respuesta a un password que había cambiado desde el original y que los padres no podían activar, lo cual resultaba todo un incordio.
Pero la fiebre de la miniaturización no se había detenido. Si los nanocelulares tenían el tamaño de una molécula grande, poco tardó en buscarse femto-celulares, que guardaban la información y las funciones en un conjunto de muy pocos átomos; esta vez ya ni siquiera eran visibles con el microscopio electrónico, sino que era necesario, para activarlos, o para cambiar sus funciones, y a veces hasta para llamar, acercarse al ciclotrón más cercano, en torno de los cuales se formaban larguísimas colas, mostrando al público la importancia de la ciencia, pero por otro lado deteniéndola, ya que casi todos los científicos disponibles no hacían más que producir cambios en los celulares mediante choques protón-protón a altísimas energías. Quienes formaban la cola, por su parte, debían comunicarse con celulares anticuados o ensayar las perdidas artes de la conversación.
Es menester aclarar que a esta altura de las circunstancias, algunos filósofos se preguntaron si se podía sostener el concepto de que los celulares eran pequeños (ya que sin un ciclotrón cerca no funcionaban), pero sus palabras fueron desoídas por la mayoría de la población. Por otro lado, argüían los filósofos, ¿qué sentido tenía correr hacia un ciclotrón para comunicarse con X si X tenía que acudir al mismo ciclotrón para recibir la llamada, y A y X terminaban encontrándose en la cola?
Pero ¿quién hace caso de los filósofos? Solo restaba dar un paso, solo quedaba una frontera, y ese paso se dio cuando un grupo de neurobiólogos consiguió descubrir la región del cerebro donde se almacenaban las memorias numéricas, las recetas del habla y de la escucha, y logró, mediante la utilización de virus portadores, introducir los nuevos femto-celulares en las neuronas y conseguir que se pudiera marcar con el pensamiento. Por otro lado, hábiles tecnólogos conectaron a cada persona mediante antenas (o en su defecto cables) con los ciclotrones, de tal manera que la tarea se volviera menos pesada. Las antenas, por su parte, eran tan minúsculas, que podían ocultarse en la parte interior de la nariz o en lo que estaba de moda llevar en las orejas.
Ahora la cosa era sencilla: se compraba por unos pocos centavos un frasco de celulares en aerosol, se inhalaban (los femto-celulares iban directamente al cerebro) y el kit incluía la antena intranasal.
Fue el delirio de la comunicación: bastaba con pensar en alguien para comunicarse con él (siempre que se encontrara cerca de algún ciclotrón), y siempre que esa persona no estuviera pensando en alguna otra. En realidad, era una inmensa orgía de pensamiento colectivo en el que se había conseguido algo que ni la razón ni la guerra, ni la más espantosa de las tiranías había logrado nunca: pensar al unísono, una sola cosa, y para toda la vida.

jueves, 4 de agosto de 2011

Las ratas, la frustración y la ansiedad

 DIALOGO CON LUCAS CUENYA, DEL INSTITUTO DE INVESTIGACIONES MEDICAS LANARI (CONICET-UBA)
¿Las ratas son sujetos o no? Aunque no se pueden comparar con los sujetos humanos y la conciencia, hay conductas y estados emocionales muy primitivos que comparten con nosotros. No somos los únicos que nos frustramos.

–Cuénteme su tema de investigación.
–Básicamente, todo empezó estudiando las diferencias individuales en la respuesta ante un cambio inesperado del refuerzo. La idea era preguntarse qué variables del animal, variables psicobiológicas, hacían que ante una misma violación de la expectativa de un refuerzo, unos respondieran de una manera y otros, de otra.
–¿A qué se refiere cuando habla de refuerzo y de violación de la expectativa? –Por ejemplo, si yo le diera a una rata agua con azúcar (que le resulta muy rica) y luego le bajara la cantidad de azúcar. El ratón espera un refuerzo de un orden determinado y, por el contrario, recibe uno mucho menor. Lo interesante, como le decía, es que hay variación de la respuesta de sujeto a sujeto. Y esa variación no es explicable en términos de la situación experimental.
–Bueno, pero, ¿es un sujeto una rata? –Se le dice sujeto. Es un sujeto experimental.
–Pero está avanzando hacia la idea de un “sujeto ratil”. –De alguna manera sí. Porque si no tuviera ningún tipo de vida psicológica, no nos interesaría como modelo. Si la rata no experimentase ningún tipo de sufrimiento, por ejemplo, no serviría. En principio, mi investigación tuvo que ver con el estudio de líneas seleccionadas de forma psicogenética. O sea, busqué estudiar distintos procedimientos como, por ejemplo, ratas que fueran seleccionadas después de muchos cruzamientos por la alta o baja expresión de algún rasgo de comportamiento (por ejemplo, ansiedad). De tal modo, me enfrentaba a sujetos muy ansiosos (por un lado) y muy poco ansiosos (por el otro). Con esa metodología, uno puede comparar cepas de ratas (algo así como linajes) que cargan con una expresión de rasgos de comportamiento y estudiar qué pasa en este tipo de fenómenos.
–Cuénteme bien entonces qué hacen. –A los 21 días de vida las aislamos en jaulas individuales, mientras que un grupo de control sigue agrupado. Después, las ratas aisladas son testeadas en la adultez en igualdad de condiciones con las otras. Y, así, podemos ver la influencia de ese estresor temprano en sus respuestas. En mi caso específico, estudio las situaciones de cambio de refuerzo, ya sea por omisión, por devaluación o por incremento. Si lo que hay es un incremento, el modelo obviamente no es de frustración sino de euforia. Lo interesante de este modelo es que muchos consideran que tiene aspectos que lo vinculan con el cuadro de la esquizofrenia.
–¿Cómo es eso? –Uno no intenta modelar todo un cuadro psicopatológico, porque hay cuestiones que son privativas de los humanos y quedarían por fuera del modelo animal. Pero algunos aspectos de la conducta esquizofrénica son compartidos por este tipo de modelos. A nivel del comportamiento, por ejemplo, los animales que estuvieron aislados tienen hiperactividad, ciertos déficit en los mecanismos inhibitorios, y determinados comportamientos agresivos. También tienen, a nivel neurológico, hiperactividad del circuito dopaminérgico (que también se encuentra en pacientes con esquizofrenia) o hipoactividad del sistema glutamatérgico. Lo bueno es que es un modelo que permite, en algunos aspectos, pensar en el cuadro de la esquizofrenia. Lo mismo ocurre con las adicciones: las ratas que estuvieron aisladas, en la adultez, son más sensibles a los efectos de drogas de abuso (como cocaína, anfetamina, etanol). Entonces, uno genera una serie de alteraciones de largo término a nivel neurobiológico y de comportamiento que funcionan como modelos de algunos aspectos de ciertas patologías.
–¿Y la estrategia de las dos cepas que me comentaba antes? –Ahí no generamos las alteraciones por estresores tempranos sino que partimos de cepas que ya sabemos que difieren genéticamente. La selección por cruzamiento consiste en lo siguiente: supongamos que uno tiene 200 animales y los evalúa en algún rasgo del comportamiento; se selecciona al grupo de animales que expresó más ansiedad y al grupo que manifestó menos ansiedad. Y se los cruza entre sí (ansiosos con ansiosos y no ansiosos con no ansiosos) hasta obtener cepas bien diferenciadas. A partir de esas cepas puedo testear qué es lo que pasa ante las situaciones que yo estudio.
–¿Y ahí compara las reacciones entre los dos fenotipos diferentes o entre los miembros de una misma cepa? –Lo bueno de esta estrategia es que uno tiene dos fenotipos claramente diferenciados. Por dentro del fenotipo también hay variabilidad, pero lo importante es que uno tiene bien discriminados a unos y otros.
–O sea que, cuando tiene las dos cepas, investiga las diferencias entre las cepas. Eso quedó claro. ¿Pero también investiga intracepas? –Sí. Pero lo cierto es que las diferencias más claras se ven cuando uno compara las cepas.
–Bueno, ¿y qué se vio? –Estas cepas difieren en las respuestas de frustración, pero depende del procedimiento. Porque cuando uno selecciona las cepas en función de la ansiedad, también está seleccionando otros rasgos como la actividad locomotora general. Entonces cuando uno evalúa al animal en ciertos procedimientos en los cuales la respuesta a la frustración se va a expresar de manera locomotora, se va a observar que la cepa menos ansiosa va a persistir en la respuesta (no se va a frustrar), mientras que la más ansiosa muestra claramente conductas de frustración. Pero si uno aplica otros procedimientos, llega un momento en que la cepa que genéticamente está menos predispuesta a la ansiedad alcanza niveles similares a los de la otra cepa. Evidentemente, entonces, estos comportamientos están afectados no sólo por variables genéticas sino también ambientales.
–Le hago una pregunta un poco más general. Usted se refirió a las ratas como sujetos experimentales. ¿En qué sentido son sujetos? ¿Muestran cosas parecidas a la conciencia o a la subjetividad (como muestran cosas parecidas a la esquizofrenia)? Es medio increíble pensar que la subjetividad haya aparecido en los seres humanos. –Creo que ahí hay otra pregunta que subyace, que es cuándo es válido un modelo animal para cuestiones humanas. Y ahí la respuesta es que depende de lo que se le pregunte al modelo. Si se van a investigar cosas propias del humano, claramente la rata no va a servir. Pero si estudiamos los mecanismos de comportamiento de las respuestas emocionales (euforia, frustración, ansiedad), vemos que dependen de estructuras cerebrales muy básicas, psicogenéticamente muy primitivas. Compartimos muchos mecanismos, y por eso es que en el estudio de ciertos aspectos puede funcionar como un modelo válido.
–¿Una rata sabe que es diferente de las otras ratas? –No creo. Ese tema está bastante discutido en monos y en perros, pero en ratas no creo que haya demasiada gente que lo trate. Por lo menos no en términos de conciencia de sí mismo.
–Hay una cosa que me parece incontestable. En la marcha de la evolución, nosotros pasamos de un antecesor común con los simios a la conciencia plena que creemos que tenemos ahora. Pero éste es un proceso continuo; tiene que haber estadios intermedios de conciencia. Como tiene que haber estadios intermedios de lenguaje. –Yo creo que en psicología pasa mucho que se explica con más lo que se puede explicar con menos.
–Navaja de Ockham. –Claro. Lo que ven los que defienden la segunda postura que le contaba es que los comportamientos de los perros se pueden explicar recurriendo a mecanismos más simples que una teoría de la mente.
–Pero ojo, que lo simple no siempre es bueno. La religión es una explicación más simple que la ciencia. –Pero es una explicación de otro orden. Si una teoría científica no da mayor poder predictivo que otra teoría científica y es más compleja, uno no tendría, en principio, por qué elegirla.