La falsa memoria de los abejorros.

Supongo que nadie disputará la idea de que la memoria puede fallarnos. Sin duda no lo recordamos todo, y lo que recordamos no contiene, en general, una riqueza de detalles similar a la realidad. Sin embargo, los fallos de nuestra memoria no se limitan a no recordar lo que ha sucedido. Un fallo posiblemente más difícil de aceptar es que recordamos cosas que no han sucedido. En otras palabras, nos fabricamos una realidad imaginaria que, sin embargo, creemos como cierta.
La generación de falsas memorias está bien establecida por la ciencia, lo creamos o no. Experimentos controlados, repetidos en varias ocasiones y por grupos de investigación diferentes, no dejan lugar a dudas que este fenómeno existe. Como fenómeno biológico establecido, cabe por tanto preguntarse si es algo particular al sistema nervioso humano, a su complejidad y extraordinarias capacidades, o si por el contrario, el fenómeno sería general, sufrido por cualquier animal que necesite un sistema nervioso para recordar los eventos de su vida y requiera de tales recuerdos para sobrevivir en su entorno.
Investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres deciden explorar la hipótesis de que las falsas memorias son un fenómeno extendido en el reino animal a lo largo de la evolución. Para ello, estudian la capacidad de formar memorias del abejorro (Bombus terrestres). Los investigadores eligen este animal por varias razones. Se trata de un animal inteligente para ser un insecto, y que puede ser entrenado para identificar y recordar diversas características de las flores que visita para recolectar polen y néctar, como el color y la forma .
Los científicos entrenan a los abejorros con flores artificiales de las que controlan el color y si contienen o no néctar azucarado. Los abejorros pronto aprenden el tipo de flores que contienen néctar. Sin embargo, cuando su memoria es puesta a prueba, suceden extrañas cosas que sugieren que ellos también son capaces de generar su propia realidad imaginaria a base de mezclar recuerdos reales. Los detalles de lo que sucede se encuentran explicados en el audio (1).

Rayos cósmicos y calentamiento global.

Una investigación realizada por Anastasios A. Tsonis y su equipo de la Universidad de Wisconsin – Milwaukee ha estudiado el efecto de los rayos cósmicos en el calentamiento global.
El clima terrestre cambia continuamente, los restos geológicos de tiempos pasados han dejado buena muestra de ello. Visto así, el cambio climático en el que estamos inmersos podría ser uno de tantos, si no fuera porque, en este caso hay un sospechoso que destaca por méritos propios: el ser humano. Aunque sea un flaco consuelo, al menos nadie puede acusarnos de los cambios climáticos del pasado, pero ¿qué pasaría si a nuestra acción frente al clima se uniera alguna otra causa de origen natural?
Las causas que fuerzan cambios en el clima pueden ser muy diversas. Dado que el Sol es nuestra principal fuente de energía, podríamos pensar que una variación en la cantidad de radiación solar podría provocar cambios profundos en la atmósfera y el clima terrestre. Pero, aun en el caso de que el Sol se mantenga estable, a igual cantidad de energía recibida, los efectos en el clima serán distintos si la Tierra devuelve más o menos radiación al espacio. Se sabe, por ejemplo, que las nubes bajas y blancas reflejan mucha más radiación que la tierra desnuda.
Durante el siglo XX se produjo un aumento de la temperatura media del planeta que continúa en estos momentos. Dado durante ese periodo que el Sol no mostró ningún signo de variación, salvo las normales del ciclo de manchas solares, el ser humano es el acusado con más visos de ser culpable. No obstante, en 1959, el investigador E.R. Ney propuso en Nature a otro sospechoso inesperado: los Rayos cósmicos y su influencia en la creación de nubes.
Rayos cósmicos es el nombre genérico con el que se identifica a la radiación de alta energía que nos llega desde el espacio exterior. Básicamente está formado por partículas subatómicas que chocan con la Tierra a velocidades cercanas a la de la luz. La mayoría son protones (90%) partículas alfa, es decir, núcleos de Helio (9%) y electrones ( 1%) ¿Cómo pueden influir los rayos cósmicos en el clima?
La clave está en la cámara de niebla un aparato que inventó en 1911 el físico escocés Charles Thomson Rees Wilson. Básicamente, una cámara de niebla es un recipiente cerrado y saturado de vapor de agua. Cuando una partícula cargada atraviesa la cámara va chocando con las moléculas de agua y les arranca electrones dejándolas ionizadas. Los iones resultantes se convierten en semillas sobre las que se condensa el vapor circundante formando pequeñas gotitas de agua. Así, el camino seguido por la partícula va dejando tras de sí un reguero de gotitas que pueden ser fotografiadas dejando constancia de su paso. Así fue como la cámara de niebla se convirtió en una herramienta de primer orden para detectar e identificar partículas subatómicas.
El funcionamiento de la cámara de niebla hizo pensar a Ney que los rayos cósmicos podrían influir en la generación de nubes. Cuando estas partículas extremadamente energéticas llegan a la atmósfera, chocan con los átomos que la componen y generan cascadas enormes de partículas de muy distinta clase que van atravesando la atmósfera. Los sucesivos choques ionizan las moléculas que encuentran a su paso y esos iones se convierten en semillas que favorecen la formación de nubes.
Ahora bien, aunque la primera fuente de ionización de la troposfera es la radiación cósmica, se sabe que el número de rayos cósmicos que penetran en la atmósfera está condicionado por otro factor: el viento solar. El viento solar es un flujo de gases ionizados que sopla procedente del Sol, cuando este viento interacciona con el campo magnético terrestre, las partículas del viento solar son desviadas hacia los polos. Si el viento solar es muy fuerte, cosa que sucede preferentemente en los momentos de máxima actividad de su ciclo de 11 años, el campo magnético interacciona con él produciendo una especie de escudo que evita en gran medida la penetración de los rayos cósmicos. Ya tenemos pues todos los ingredientes que pueden influir en el clima terrestre.
Según el tipo de nubes, su efecto en el clima es diferente. Las nubes en la alta atmósfera dejan pasar la luz visible, ésta calienta la tierra y reemite la radiación en forma de luz infrarroja. Cuando la luz infrarroja intenta volver al espacio se encuentra con esas mismas nubes y ciertos gases, como el CO2 y el metano, que son opacos a ella y le impiden la salida. Así es como se potencia el efecto invernadero que calienta el planeta. Las nubes en la baja atmósfera, en cambio, producen el efecto contrario. Al ser blancas reflejan directamente la luz visible al espacio y como consecuencia una parte de la radiación solar no llega a la superficie y el planeta se enfría.
Ciertas investigaciones ligan los Rayos cósmicos con la formación de nubes bajas y por lo tanto afectan a la pérdida de energía de la Tierra. La hipótesis defendida por Ney decía que cuando el viento solar es débil, los Rayos cómicos llegan en mayor cantidad a la atmósfera, favorecen la creación de nubes bajas y el enfriamiento del planeta. En cambio, cuando el viento solar es fuerte, pasan menos rayos cósmicos, se forman menos nubes bajas y llega más radiación a la superficie favoreciendo la reemisión en el infrarrojo que a su vez aumenta la temperatura del planeta por efecto invernadero.
Una hipótesis puede ser acertada o no, por ello hay que buscar la forma de comprobarla. Eso es lo que ha hecho Anastasios A. Tsonis y su equipo, según han publicado en PNAS. Los investigadores han llevado a cabo el análisis de series de datos observacionales durante el siglo XX y han buscado correlaciones entre los rayos cósmicos y el calentamiento global. El resultado es que no han detectado ninguna correlación significativa entre ambos fenómenos. Así pues, queda descartado que el calentamiento global actual esté potenciado por los rayos cósmicos. Nos hemos quedado solos en el banquillo de los acusados. No obstante, sí se aprecia una significativa, pero modesta, relación entre los rayos cósmicos y la variación global de la temperatura en periodos cortos, de año a año. Esto indica que los Rayos Cósmicos, si bien están libres de culpa en cuanto al calentamiento global, si tienen cierta influencia en el tiempo atmosférico en periodos cortos lo que, según los investigadores, habría que tener en cuenta a la hora de investigar y desarrollar modelos de predicción del tiempo. Habrá que seguir investigando. (2)

Neuronas que adivinan

Predecir lo que va a hacer nuestro compañero o nuestro oponente es algo fundamental para poder conseguir una interacción social adecuada con los demás. Cada una de nuestras capacidades involucra la actividad de neuronas que, en algunos casos, están exclusivamente dedicadas a una función concreta. Así, por ejemplo, existen las llamadas neuronas espejo, las cuales se activan tanto cuando realizamos una acción determinada como cuando vemos a otro realizarla. En este caso, estas neuronas codifican la información conocida sobre el otro, lo que vemos y, por tanto, sabemos que hace. Igualmente, hace poco se han identificado las neuronas llamadas de la recompensa, que codifican información relativa a los demás, cuando vemos que estos han recibido una recompensa placentera por sus acciones o, al contrario, se han equivocado en algo que les impide conseguir su recompensa u objetivo.
Sin embargo, si existían neuronas encargadas de intentar predecir lo que el otro puede hacer era desconocido, a pesar de que su existencia había sido predicha por numerosos investigadores en el comportamiento social de los animales. Para estudiar si estas neuronas existen, investigadores de la Universidad de Harvard deciden entrenar a monos macacos Rhesus (Macaca mulatta) en un juego similar al llamado “dilema del prisionero”, en el que necesitan adivinar qué es lo que su oponente va a hacer para colaborar o no con él (los detalles se encuentran en el audio). Los investigadores estudian la actividad cerebral de los animales mientras juegan a este juego. Son así capaces de identificar neuronas específicas en la zona dorsal del córtex cingulado anterior de sus cerebros, una región que se sitúa en la parte interior frontal del cerebro, justo por encima del paladar.
Los investigadores son capaces de predecir el comportamiento de los animales en el juego (colaborativo o egoísta) solo analizando la actividad de dos grupos de neuronas: uno que se activa cuando el animal va a tomar una decisión que le incumbe a él, y otro grupo que intenta evaluar la decisión que va a tomar su oponente en el juego. Para comprobar que las neuronas participan en la capacidad de predecir lo que va a hacer su oponente, los investigadores impiden su funcionamiento mediante pequeñas descargas eléctricas administradas con electrodos implantados en el cerebro. En estas condiciones, los animales no son capaces de colaborar con su compañero en la toma de decisiones beneficiosa para ambos, aunque estos estímulos eléctricos no afectan a otras decisiones para conseguir recompensas que no requieren colaboración (3).

REFERENCIAS

(1) Hunt and Chittka, Merging of Long-Term Memories in an Insect, Current Biology (2015), http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.01.023

(2) “Dynamical evidence for causality between galactic cosmic rays and interannual variation in global temperature” Anastasios A. Tsonis et al. Department of Mathematical Sciences, University of Wisconsin –Milwaukee. http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1420291112

(3) Haroush and Williams, Neuronal Prediction of Opponent’s Behavior during Cooperative Social Interchange in Primates, Cell (2015), http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2015.01.045