Astronautas sobrecalentados.
¿Qué ocurre con nuestro cuerpo cuando viajamos al espacio? Más allá de la pérdida de masa muscular o de los efectos de la radiación, existe un problema menos conocido que preocupa cada vez más a los científicos: la dificultad para regular la temperatura corporal en condiciones de microgravedad.

Este es precisamente el tema que Ángel Rodríguez Lozano aborda en el nuevo episodio de Ciencia Fresca, a partir de una reciente revisión científica publicada en la revista npj Microgravity. El estudio analiza veinte investigaciones realizadas durante más de tres décadas para comprender cómo afectan los vuelos espaciales al sistema que mantiene estable nuestra temperatura interna.

En la Tierra, el cuerpo humano dispone de mecanismos muy eficaces para conservar una temperatura cercana a los 37 °C. Cuando tenemos calor, aumenta el flujo de sangre hacia la piel y sudamos para disipar energía. Sin embargo, en el espacio las cosas funcionan de manera diferente. La ausencia de gravedad altera la circulación sanguínea, modifica la distribución de los líquidos corporales y dificulta la eliminación del calor.

Los investigadores han comprobado que, durante las misiones espaciales prolongadas, la temperatura corporal central de los astronautas tiende a aumentar gradualmente. En algunos casos se ha observado una elevación cercana a un grado centígrado tras varios meses en órbita. Puede parecer poco, pero incluso pequeñas variaciones pueden afectar al rendimiento físico y mental. La atención, la memoria, la capacidad de concentración y la toma de decisiones pueden verse perjudicadas cuando el organismo tiene dificultades para desprenderse del exceso de calor.

¿Por qué sucede esto? Una de las razones es que, en microgravedad, la sangre se desplaza hacia la cabeza y el torso. Al mismo tiempo, disminuye el volumen sanguíneo total y se alteran los mecanismos que transportan el calor desde el interior del cuerpo hasta la piel. Como consecuencia, el organismo pierde eficacia para refrigerarse.

La sudoración también cambia. En la Tierra, el sudor forma gotas que caen o se evaporan fácilmente. En el espacio, en cambio, permanece adherido a la piel formando una película líquida. Además, algunos estudios indican que el cuerpo tarda más en activar la respuesta de sudoración y que esta es menos eficaz. Todo ello dificulta aún más la pérdida de calor.

A estos problemas se suma la alteración de los ritmos circadianos. Los astronautas de la Estación Espacial Internacional contemplan hasta dieciséis amaneceres cada día, una situación que puede desajustar el reloj biológico. Los cambios en los ciclos de sueño y vigilia afectan también a la regulación de la temperatura corporal y pueden aumentar la fatiga.

Los científicos creen además que las modificaciones observadas en el sistema inmunitario, e incluso la exposición a la radiación espacial, podrían contribuir a este aumento de temperatura. Aunque todavía quedan muchas preguntas por responder, el problema es lo bastante importante como para buscar soluciones específicas.

El ejercicio físico regular, los sistemas de refrigeración personal, los tejidos inteligentes y las nuevas tecnologías de monitorización continua figuran entre las posibles estrategias para proteger a los astronautas. Comprender estos mecanismos será esencial para futuras misiones a la Luna y, sobre todo, a Marte, donde los seres humanos deberán pasar largos periodos lejos de la Tierra.

Aprender no es solo repetir: también importa cuánto vale la recompensa

Durante mucho tiempo hemos pensado que aprender consiste, sobre todo, en repetir. Un ensayo, otro ensayo, otro más, hasta que el cerebro termina por modificar sus circuitos y la conducta mejora. Esta idea no es falsa, desde luego. El aprendizaje necesita experiencia. Este es el tema que Jorge Laborda explica en este episodio de Ciencia Fresca, a partir de un nuevo estudio publicado en Science. El estudio indica que no solo importa cuántas veces se recibe una recompensa para aprender, sino también de cuánto vale cada recompensa.
El trabajo, realizado en ratones, analiza cómo influye el tamaño de la recompensa en distintas tareas de aprendizaje: encontrar una localización oculta, realizar una acción motora que requiere esfuerzo o resolver una tarea de decisión sensorial. En los experimentos habituales de neurociencia se suelen emplear muchas recompensas pequeñas, por ejemplo pequeñas gotas de agua, porque esto permite repetir la tarea muchas veces y obtener muchos datos. Sin embargo, los investigadores comprobaron que esta estrategia puede hacer que subestimemos la verdadera capacidad de aprendizaje de los animales. Cuando la misma cantidad total de agua se distribuye en pocas recompensas grandes, en lugar de en muchas recompensas pequeñas, los ratones aprenden mucho más deprisa.
El hallazgo supone un cambio de perspectiva en el aprendizaje por refuerzo. Tradicionalmente se asumía que la llamada tasa de aprendizaje —la rapidez con la que una experiencia modifica la conducta futura— era relativamente independiente del tamaño de la recompensa. Este estudio sugiere lo contrario: las recompensas grandes aumentan la eficiencia del aprendizaje porque actúan sobre varios componentes del proceso.
Los autores distinguen tres factores. El primero es la tasa de aprendizaje dentro de una sesión: cuánto mejora el animal mientras practica. El segundo es la captura de lo aprendido entre sesiones: cuánto de lo conseguido un día se conserva al día siguiente. El tercero es la implicación en la tarea, es decir, la capacidad de no desconectarse o abandonar mentalmente la conducta que se está aprendiendo. Este último factor resultó especialmente importante. Las recompensas pequeñas favorecían episodios de desconexión; las recompensas grandes los reducían de forma notable.
La dopamina, un neurotransmisor asociado no tanto al placer como a la saliencia motivacional —aquello que el cerebro considera importante para actuar—, parece desempeñar un papel central. Las recompensas grandes producían señales dopaminérgicas más intensas y sostenidas. Además, mediante optogenética, los investigadores pudieron activar neuronas dopaminérgicas con pulsos de luz y comprobar que esa estimulación aumentaba la tasa de aprendizaje y reducía la desconexión, aunque no reproducía todos los efectos de las recompensas grandes.
La conclusión va más allá del laboratorio. En animales, y quizá también en humanos, aprender no depende solo de repetir muchas veces, sino de que la tarea siga teniendo valor suficiente para mantener la motivación. En educación, esto invita a una reflexión importante: no basta con exponer al estudiante a contenidos o ejercicios. Hay que conseguir que el aprendizaje importe, que el progreso sea visible y que el esfuerzo tenga sentido. Tal vez muchos cerebros no aprenden despacio porque sean incapaces, sino porque se desconectan antes de haber terminado de cambiar.