Nobel de química 2016 fue para las máquinas moleculares

El francés Jean-Pierre Savage, el británico J.Fraser Stoddart y el holandés Bernard L. Feringa fueron galardonados con el premio Nobel de Química 2016 "por el diseño y síntesis de máquinas moleculares", anunció la Real Academia de las Ciencias Sueca.
La organización reconoció con el galardón el trabajo de éstos tres químicos que han ayudado con su obra al avance de la nanotecnología, el afán científico por desarrollar "las máquinas más pequeñas". El objetivo de éstos científicos era "construir máquinas con las dimensiones de la escala nanométrica" --siendo el nanómetro la millonésima parte del milímetro--, emulando a elementos de la naturaleza como, por ejemplo, a las macromoléculas con forma de sacacorchos que avanzan al girar.

Feringa lideró la investigación que diseñó y sintetizó una molécula que giraba en una dirección concreta, lo que supuso el primer motor molecular, explicó la academia.
Así consiguieron los elementos clave para conformar las máquinas moleculares, elementos mínimos, relacionados unos con otros y capaces de moverse y transmitir el movimiento, lanzando la carrera de la nanotecnología.
Sauvage aportó en éste campo la técnica de reunir moléculas en torno a un ión de cobre, formando los menores elementos de construcción de máquinas posibles.
Fraser Stoddart se centró en la formación de moléculas de formas muy concretas que pudiesen encajar unas con otras, y por tanto transmitir movimiento. Así consiguieron los elementos clave para conformar las máquinas moleculares, elementos mínimos, relacionados unos con otros y capaces de moverse y transmitir el movimiento, lanzando la carrera de la nanotecnología.
La academia sueca se mostró convencida de que, gracias al trabajo de los tres galardonados, el futuro traerá más "acontecimientos emocionantes" en el campo de la nanotecnología que se basarán en los descubrimientos de éstos químicos.
Savage nació en París en 1944 y en la actualidad es profesor emérito en Estrasburgo (Francia), mientras que su colega británico Fraser Stoddart nació en Edimburgo en 1942 y es profesor en la Universidad de Northwestern (Illinois, EEUU). En tanto Feringa (Barger-Compascuum, 1951), es profesor de Química Orgánica en Groningen (Holanda).
Los galardonados recibirán un diploma, una medalla de oro y un premio económico, que éste año será de 8 millones de coronas suecas (931.000 dólares).
"El motor molecular" está hoy en la misma fase que el motor eléctrico en los años 1830, cuándo los científicos exhibían manivelas y ruedas, sin saber que ello conduciría a los trenes eléctricos, a las lavadoras, a los ventiladores y a las batidoras, y "Las máquinas moleculares serán muy probablemente utilizadas en el desarrollo de objetos como los nuevos materiales, los sensores y los sistemas de almacenamiento de energía", explicó el jurado del Nobel.
Además los británicos David Thouless, Duncan Haldane y Michael Kosterlitz fueron galardonados con el de Física por sus investigaciones sobre los estados "exóticos" de la materia, que en el futuro podrían ayudar a crear computadoras cuánticas.

Fuente Clarin

"La Singularidad telepática"

Tenemos tres cerebros, el reptiliano, el límbico y el neocórtex. Ahora vamos a crear un cuarto cerebro, un exocórtex en la nube, que va a ser distribuido y descentralizado, como lo es Internet, al cuál nos conectaremos sólo si queremos. La nube será un cerebro increíblemente rápido y grande. Y lo que vendrá después es el fin de la edad humana, es algo que entra en el campo de la ciencia ficción, porque no sabemos qué va a ocurrir con la singularidad tecnológica.
La telepatía es según el diccionario de la RAE, la «transmisión de contenidos psíquicos entre personas sin intervención de agentes físicos conocidos». Científicos de la Universidad de Washington han logrado desarrollar una tecnología que permite una conexión directa de cerebro a cerebro, usando neuroestímulos y neuroimágenes. Éste trabajo se desarrolló con los estudios realizados de una interfaz hombre-máquina máquina-hombre que traducen la actividad eléctrica del cortex a bits digitales y viceversa.
El descubrimiento podría ser utilizado para comunicación telepática en un futuro desarrollo hacia el 2045 donde la palabra escrita y hablada podríamos suprimir para llegar a tener conversaciones a la velocidad de la luz por vía telepática.

En materia de investigación pensaremos que sería una tarea prioritaria para analizar la adaptación al cuerpo humano y a la vida diaria. Cabe mencionar que "La universidad de Singularidad" de Ray Kurzweil lleva tiempo estudiando ésto . Tambien el Dr. Michiu Kaku habia estudiado éstos temas en un Documental de Discovery Channel.
Un sistema que permite a una persona transmitir las palabras "hola" y "ciao" de la India directamente a las mentes de tres personas en Francia. Éste trabajo se basa en estudios previos utilizando interfaces cerebro-computadora y computadora cerebro para traducir la actividad eléctrica de la corteza en secciones bit digitales y viceversa.
Cada palabra fue codificada como una cadena de "0s" y "1s" que se repite siete veces para la redundancia. Los investigadores dispusieron éstos bits uno a uno donde un voluntario desempeñó el papel del emisor. Dicho voluntario se preguntó si tuvo que imaginar una bola animada en movimiento direcionada a un blanco, a la derecha de una pantalla con sus manos (1s) o pies (0s).
La apertura fue codificada con éxito para conseguir golpear al blanco con la bola, y al mismo tiempo se registró la actividad eléctrica de su corteza, la capa más externa del cerebro con EEG, así la información es digitalizada y enviada al cerebro receptor, que la recodifica como actividad neuronal inducida. Así una interfaz cerebro computadora había sido codificada con las ondas cerebrales en bits digitales y enviados a París usando correo electrónico.
El inicio del siglo XXI marca el comienzo del periodo más interesante y transformador que la humanidad haya conocido: la liberación del ser humano de sus cadenas biológicas y la consagración de la inteligencia como el fenómeno más importante de nuestro universo. A medida que ésta transformación se vaya convirtiendo en realidad, nuestra especie humana también se enfrentará a nuevos retos jamás antes planteados: un increíble aumento de la inteligencia no biológica, la inmortalidad y un progreso científico sin precedentes.
El reputado ingeniero, inventor y futurista Ray Kurzweil presenta en su libro el mejor análisis que se ha realizado hasta la fecha sobre éstos cambios, a los cuáles ha dado en llamar "Singularidad tecnológica". Según Ray Kurzweil, en los próximos veinte y cinco años vamos a ver más avances que en los dos milenios anteriores. La ciencia y la técnica están cambiando exponencialmente, porque todo lo que se puede digitalizar mejora de ésa manera, pero es algo que los humanos no entendemos porque estamos programados para pensar linealmente.
 Arthur C. Clarke, el ingeniero conocido como autor de ciencia ficción, y la tercera de sus tres leyes del futuro afirma, que cualquier tecnología avanzada no se diferencia de la magia. Y eso es lo que vamos a ver en lo que se viene. vamos a comunicarnos telepáticamente y la muerte se convertirá en una opción. El ser humano va a decidir si quiere morirse o no. Y con un gran estado físico, porque, por muchos años que tengas, seguirás como a los 20 con la tendencia hacia la inmortalidad. Será por la tecnología que cuándo se masifica, se vuelve barata y buena.
Con el control del envejecimiento va a ocurrir igual, porque vá a ser muy caro al inicio pero luego conseguirá abaratarse. "Al mejorar el hardware (mediante la nanotecnología y la biotecnología) y el software (mediante la infotecnología y la cognotecnología) del ser humano, no sólo tendremos telepatía de banda ancha, a alta velocidad, sino que vamos a mejorar, aumentar y superar todas las capacidades humanas.
Pero con las mejoras tecnológicas vamos a poder procesar en un segundo toda nuestra vida, lo cuál ahora se nos hace algo incomprensible. "Como ya no seremos viejos, ya no tendremos que jubilarnos". Pero éso no significa que tengamos que ganarnos la vida siempre.
El trabajo es una maldición, un castigo divino y en el futuro la gente hará lo que quiera… porque el trabajo lo van a hacer las máquinas, y nosotros podremos dedicarnos a actividades creativas e innovadoras, o a viajar, pero no sólo a la playa, sino a la Luna o a Marte.
Vamos a ser parte de una inteligencia colectiva en la que desapareceremos como seres humanos independientes. Y no es algo tan raro: ya que somos los descendientes de bacterias y de organismos unicelulares que hace millones de años decidieron juntarse y crear organismos multicelulares. Nos vamos a convertir en las células de un organismo mayor, de un cerebro planetario.
Nosotros hablamos del despertar del universo, y la unidad máxima del universo será el "computronium".
Éstos cambios tendrán grandes implicaciones en las creencias religiosas, porque la religión no tendrá ningún rol en el futuro, ya que las grandes religiones nacieron para explicar la muerte, las occidentales mediante la resurrección, las orientales mediante la reencarnación. Pero nosotros vamos a curar el envejecimiento y la muerte, porque son enfermedades, y por lo tanto, eliminables. Lo podemos ver en las células, algunas de las cuáles no envejecen.
El cáncer es la enfermedad más hermosa que hay porque está compuesta de células mutantes que no envejecen y que pueden vivir siempre que tengan comida… Son la prueba de que el envejecimiento no es algo irremediable. La muerte tampoco lo es, y éso se convertirá en el gran problema para la supervivencia de las religiones.
En el futuro habrá grupos humanos a los que les ocurrirá lo mismo y se negarán a avanzar, en general por cuestiones religiosas. En éstos casos no hay nada que hacer, el que quiera quedarse atrás se quedará atrás. El resto evolucionaremos tecnológicamente porque el ser humano no es el fin de la evolución, es el inicio de la evolución consciente, el inicio de la evolución por diseño".

"Nace el primer bebé del mundo con ADN de tres padres"

Londres, 27 sep (EFE).- El nacimiento del primer bebé del mundo engendrado mediante una técnica de reproducción asistida que emplea ADN de tres padres diferentes se ha hecho realidad, según reveló en la revista de divulgación científica británica “New Scientist”.
La publicación señala que se trata de Abrahim Hassan, un bebé de cinco meses, que nació fruto de un controvertido método que se sirve del ADN del padre, de la madre y de una donante o “segunda madre”. Esa técnica, que permite a progenitores con mutaciones genéticas raras concebir hijos sanos, fue aprobada en el Reino Unido en 2015.
Los expertos en embriología explican que el nacimiento de Abrahim Hassan, de padres jordanos fueron tratados en México por un equipo médico de EE.UU., debería impulsar el progreso de éstas técnicas por todo el mundo. En éste caso, la madre del bebé, Ibtisam Shaban, portaba genes del llamado "síndrome de Leigh", un desorden mortal que afecta al sistema nervioso en desarrollo.
Los genes de ésa enfermedad se encuentran en el ADN mitocondrial, que proporciona la energía a las células y transporta 37 genes que se transmiten de madres a hijos. La técnica según el artículo de “New Scientist”, alrededor de un cuarto del ADN mitocondrial que tenía Shaban portaba la mutación que ocasiona la citada enfermedad.
Aunque la madre de Abrahim es una persona sana, el síndrome ocasionó la muerte de sus dos primeros bebés, por lo que junto con su esposo, Mahmoud Hassan, solicitó la ayuda del especialista en fertilidad John Zhang y su equipo en el Centro de Fertilización New Hope en Nueva York (EE.UU.).
En teoría existen varias maneras de llevar a cabo ésa técnica que combina ADN de tres padres, el método es aprobado en el Reino Unido, denominado transferencia pronuclear que implica la fertilización del óvulo de la madre, del de una donante y del esperma del padre.

Por ésa técnica, antes de que los óvulos fertilizados comiencen a dividirse en embriones se retira cada núcleo, y a continuación se descarta el de la donante, para reemplazarlo por el de la madre.
No obstante, esa técnica no resultó apropiada en el caso de Shaban y Hassan, ambos musulmanes, por motivos religiosos, pués se oponían a la destrucción de dos embriones. Por ello, Zhang adoptó un enfoque diferente en su tratamiento, por el cuál retiró el núcleo de uno de los óvulos de Shaban y lo insertó en el óvulo de la donante, del cuál había ya sido retirado su propio núcleo. El óvulo resultante con ADN nuclear de Shaban y el ADN mitocondrial de la donante se fertilizó entonces con el esperma del padre. De ésa manera se crearon cinco embriones, de los cuáles tan solo uno se desarrolló normalmente y de él nació el bebé Ibrahim.
Según anuncia la revista, el equipo médico hablará el próximo mes de sus hallazgos en un congreso científico sobre medicina reproductiva en Salt Lake, EE.UU., un país donde ésos métodos no han sido aprobados legalmente.
Fotos de (The Huffington Post)

CARDIOSINAPSIS; Corazón y Mente, una patología cada vez más frecuente

Según las últimas investigaciones cognitivas los científicos cada vez están más convencidos de la relación intrínseca que existe entre el corazón y la mente humana, relaciona muchas de las causas relacionadas entre ambas con el stress cardiopático.
Ésta relación de stress cardiopático se relaciona íntimamente con la sinapsis del sueño y cuándo falta en el organismo la excesiva actividad diurna y no se repone lo suficiente en el organismo, se vé afectada la sinapsis cognitiva.
Hablar de sinapsis nos lleva de inmediato a pensar en el sistema nervioso y casi de inmediato a pensar en ésas estructuras complejas donde existe una porción pre-sináptica, con vesículas cargadas de neurotransmisores, separada por un pequeño espacio de una parte post-sináptica, con receptores que se unen a los neurotransmisores.
Estamos hablando efectivamente de sinapsis, pero del tipo denominado sinapsis química.

Se piensa que la sinapsis químicas constituyen el tipo principal de forma de comunicación entre neuronas (y también entre éstas y otras como las células musculares), especialmente en el sistema nervioso de los mamíferos, aunque desde hace tiempo se conoce la existencia de otro tipo de sinapsis, las denominadas sinapsis eléctricas.

La principal diferencia entre ellas estriba en la velocidad, mientras que en la primera existe un retraso sináptico, tiempo que transcurre desde que el potencial de acción alcanza el terminal pre-sináptico hasta que se libera el neurotransmisor y éste interactúa con el receptor produciendo la respuesta en la célula post-sináptica ( en unos pocos milisegundos), pero en las sinapsis eléctricas éste retraso es prácticamente nulo.

Ésta alta velocidad de la comunicación intercelular neuronal permite el acoplamiento funcional simultáneo (sincronización) de redes de neuronas que estén unidas por sinapsis eléctricas.

Todo ello contrasta con la aparente simplicidad de las sinapsis eléctricas, donde los canales intercelulares parecen permitir el flujo bidireccional de iones y moléculas pequeñas en casi cualquier situación.

Si bien es cierto que las sinapsis químicas son más "plásticas" que las eléctricas, también es cierto que éstas últimas no son meramente puentes intercelulares siempre abiertos.

Así, por ejemplo la mayoría de los canales intercelulares que forman las sinapsis eléctricas son dependientes de voltaje, lo que es lo mismo que decir de su conductancia (o a la inversa, su resistencia al paso de la corriente eléctrica) que varía según la diferencia de potencial a ambos lados de las membranas que forman parte de la unión. 

En algunas uniones especializadas ésta "sensibilidad" al voltaje de los canales, permite conducir las corrientes despolarizantes en una sola dirección (se dice entonces de sinapsis eléctricas rectificantes).

Músculo cardíaco

Constituido por células alargadas, formando columnas que se anastomosan irregularmente. Éstas células también presentan estriaciones transversales, pero pueden distinguirse fácilmente de las fibras musculares esqueléticas por el hecho de poseer solo uno o dos núcleos centrales. 

La dirección de las células cardíacas es muy irregular y frecuentemente se pueden encontrar con varias orientaciones, en la misma área de una preparación microscópica, formando haces o columnas.

Ésas columnas están revestidas por una fina vaina de tejido conjuntivo, equivalente al endomisio del músculo esquelético. Hay abundante red de capilares sanguíneos entre las células siguiendo una dirección longitudinal a éstas.

La célula muscular cardíaca es muy semejante a la fibra muscular esquelética, aunque posee más sarcoplasma, mitocondrias y glucógeno.

También llama la atención el hecho de que en los músculos cardiacos, los filamentos ocupen casi la totalidad de la célula y no se agrupen en haces de miofibrillas.

Una característica específica del músculo cardíaco es la presencia de líneas transversales intensamente coloreables que aparecen a intervalos regulares.
Éstos discos intercalados presentan complejas uniones que se encuentran en la interfase de las células musculares adyacentes. Son uniones que aparecen como líneas rectas o muestran un aspecto escalonado, y en la parte en escalera se distinguen dos regiones; la parte transversal, que cruza la fibra en línea recta y la parte lateral que va en paralelo a los miofilamentos.

Nervios y sistema generador y conductor del impulso nervioso en el corazón:

Debido a la capa de tejido conjuntivo que reviste internamente el corazón existe una red de células musculares cardíacas modificadas, localizadas dentro de la pared muscular del órgano.Tales células desempeñan un papel importante en la generación y conducción del estímulo cardíaco.
El corazón recibe nervios tanto del sistema simpático como del parasimpático que forman plexos en la base del órgano. No existe en el corazón terminaciones nerviosas comparables a la placa motora del músculo esquelético, se admite que las fibras musculares cardíacas son capaces de autoestimularse independientemente del impulso nervioso.

Cada una de éstas fibras tiene su ritmo propio, pero dado que están enlazadas en uniones tipo gap, que tienen un ritmo acelerado y que conducen a todas las otras, distribuyendo el impulso a todo el órgano.
Las fibras del sistema generador y conductor del impulso son las del ritmo más rápido, pero las otras células del corazón pueden hacer que el órgano trabaje con un ritmo más lento, en el caso de que exista un fallo en el sistema conductor. Por lo tanto el sistema nervioso ejerce en el corazón una acción reguladora, adaptando al ritmo cardíaco y a las necesidades del organismo como un todo.

La transmisión neurohumoral de los impulsos nerviosos provocan respuestas en el músculo liso (de los vasos y vísceras), en el cardiaco, el esquelético, y las glándulas exocrinas (que vacían su contenido al exterior) y en las porciones postsinápticas de las neuronas por medio de la liberación de neurotransmisores químicos específicos. 

El descubrimiento de ésta forma de neurotransmisión química modificó profundamente la concepción sobre el funcionamiento del cerebro y estableció las bases para la comprensión de los mecanismos íntimos de los efectos farmacológicos. 

Vale la pena ver en detalle el proceso seguido por los científicos para descubrir los diferentes pasos de la transmisión nerviosa.

Existen varios tipos de sinapsis: por una parte las llamadas químicas, que ocuparán la mayor parte de nuestra atención aquí, pués en ellas actúan los fármacos que nos interesan. Existen también las sinapsis eléctricas que representan sitios donde las membranas de las dos neuronas están casi juntas. Es decir, no se observa (en el microscopio electrónico) ninguna hendidura o brecha entre las células. En éstas sinapsis el impulso nervioso pasa de una célula a otra manteniendo su forma eléctrica, sin pasar por una transformación de fuerzas químicas y se dice de transmisión neurohumoral. 

Anatómicamente podemos referirnos a sinapsis axodendríticas, que son aquellas en que el impulso nervioso parte del cuerpo celular y viaja hacia la periferia, para establecer comunicación a nivel de las dendritas, asimismo podemos hablar de sinapsis axoaxónicas, axosomáticas (de un axón al cuerpo de una neurona) e incluso dendrodendríticas. Recordemos en la historia del año 1700, cuándo Luigi Galvani notó que las patas de la rana colgaban de ganchos de cobre en un balcón de hierro y que de vez en cuándo se contraían solas, como si estuvieran vivas, y a partir de éstas observaciones y experimentos posteriores, Galvani concluyó que la fuerza que hacía mover los músculos existía en el sistema nervioso y era electricidad, que tergiversó las experiencias de Galeno.  A partir de ése momento se utilizó la electricidad en experimentos fisiológicos para estimular todo tipo de tejido, y algo más que un siglo después se trataba de detectar y registrar con galvanómetros de cuerda, los impulsos cardíacos que fueron los precursores de la electrocardiografía.

Pocos años después (1905), Elliot alumno de Langley, propuso que la estimulación eléctrica de los nervios simpáticos producía la liberación de pequeñas cantidades de adrenalina, la hormona encontrada en las glándulas suprarrenales.También se observó que éste órgano permanecía sensible a la adrenalina aún después que los nervios se hubieran degenerado. Pensó entonces que existían sustancias receptoras de tipo excitador o inhibidor en el órgano efector, y que la acción de la adrenalina dependía de cualquiera de éstas dos sustancias predominantes.

En 1921 Walter Cannon reportó a la estimulación con una sustancia parecida a la adrenalina que aumentaba la presión arterial y la frecuencia cardiaca, y denominó "simpatina" que se identificó años más tarde como la noradrenalina, que es la adrenalina sin un grupo metilo y provoca el fenómeno de la transmisión neurohumoral de varias maneras: La demostración de la presencia de una sustancia biológicamente activa y de las enzimas necesarias para su elaboración (síntesis) en el sitio analizado. La recuperación de la sustancia a partir de perfusados (baños en donde se mantiene el tejido) de estructuras que reciben algún tipo de nervio, después de periodos de estimulación de los nervios de la misma, y a la inversa de su ausencia cuándo no se estimula. La demostración de que el compuesto administrado exógenamente, reproduce los mismos efectos de la estimulación eléctrica. La demostración de que tanto la respuesta a la estimulación eléctrica como aquella producida por la administración de la sustancia, se afectan de la misma manera ante un mismo fármaco.
Para llevar a cabo sus funciones, la noradrenalina debe ser liberada de las vesículas sinápticas. Muchas sustancias modulan esta liberación: algunas la inhiben y otras la estimulan.La noradrenalina realiza sus acciones sobre la célula objetivo enlazándose y activando los receptores adrenérgicos.
A diferencia de la adrenalina que activa todos los receptores adrenérgicos (α1, α2, β1, β2), la noradrenalina activa todos, excepto los receptores β2. Los diferentes tipos de receptores en la célula objetivo determinan el efecto final de tal forma que la noradrenalina tiene diferentes acciones en diferentes tipos de células.

En la neurotransmisión neurohumoral muchos fármacos deben sus efectos por acciones sobre etapas particulares de la neurotransmisión, y para que ésta se efectué es necesario que haya conducción del impulso nervioso a través de un axón o de una fibra muscular.
En contraste, el término transmisión significa el paso del impulso nervioso a través de una sinapsis o de una unión neuroefectora, o sea cuándo una célula diferente a la que conduce, produce la impulsión nerviosa al ser activada así sea para inhibirse.
El interior de una neurona (incluyendo su axón) tiene menos cargas positivas que el exterior, produciéndose una diferencia de voltaje o potencial eléctrico, en ambos lados de la membrana neuronal de (aproximadamente -70 milésimas de voltio). Ésto es al encontrarse polarizada siendo el polo negativo en el interior de la célula, y el positivo el exterior.
Éste potencial de reposo se debe a que existen casi 40 veces más iones del potasio en el interior de la célula en relación con el exterior, además de que la membrana neuronal es altamente permeable a éste ión.
Por otra parte el sodio (Na+) y el cloro (Cl-) tienen altas concentraciones en el medio extracelular, pero la membrana es mucho menos permeable a éstos iones que al potasio (K+). Éstas diferencias (gradientes) de concentración a uno y otro lado de la membrana son mantenidas por la presencia de bombas (para poner o sacar iones) asociadas a la membrana, por tratarse de sistemas enzimáticos asociados a sustancias productoras de energía (la trifosfatasa que produce adenosín trifosfato (ATP), compuesto de donde se obtiene gran parte de la energía que necesita la célula para todo tipo de funciones, es por donde se transportan en forma activa las partículas con carga eléctrica.
Cuándo una fibra nerviosa es estimulada (despolarizada) se inicia un impulso nervioso apotencial de acción, y éste tiene dos fases: una fase inicial producida por la entrada rápida de iones de sodio al interior de la célula, a través de canales de la membrana del axón que son sensibles al voltaje de la misma.  La rápida entrada de éstas cargas positivas hacen que el valor negativo del interior de la célula en la región estimulada, disminuya rápidamente hacia la positividad. 

La segunda fase del potencial de acción ocurre por la apertura retardada de canales potásicos que hacen que éste ión salga de la célula, (recordemos que normalmente los iones de K+ están mucho más concentrados en el interior que al exterior), contribuyendo así a una mayor despolarización (la falta de polarización significa la ausencia de una diferencia de potencial, o sea un valor cercano o igual a cero voltios) de la membrana, pero también a una inactivación de los canales de sodio, y éste último fenómeno ya anuncia la repolarización membranal.

El potencial de acción: bases iónicas.  Aquí se muestra el corte de una fibra nerviosa donde se ilustran las diferencias de concentración de iones dentro y fuera del citoplasma: en estado de reposo (I) el sodio (Na⁺) tiene mayor concentración fuera de la célula, mientras que el potasio (K⁺) es más abundante en el interior de la célula.
Éstas diferencias de concentración iónica producen un desequilibrio eléctrico: el interior de la célula es más negativo que el exterior. Ésta electronegatividad causada por la presencia de canales iónicos y bombas, o transportadores (T) que mueven los iones de un lado a otro de la membrana, hace que la célula sea excitable. Cuándo llega el impulso nervioso la polaridad se invierte pues el Na⁺ entra rápidamente a la célula, al tiempo que sale el K⁺, produciendo una despolarización: la carga de la membrana pasa de negativa a positiva (2).  La repolarización (el retorno al estado de excitabilidad previo o de reposo) se logra cuándo las bombas membranales (T), las cuáles funcionan por la energía proveniente de la conversión, sacan el Na y vuelven a introducir el K(de nuevo al estadio.
Éste es el proceso participante en la exitación, en la inhibición del ión cloro (Cl) desempeña un papel importante, aumentando su concentración intracelular.

Éste es el mecanismo básico por el que un potencial de acción se produce con el fonema fundamental del cerebro, la letra mayúscula del lenguaje neuronal. 

Cualquier sustancia que afecte éstos procesos puede ser mortal ya que existen venenos que deben su acción mortífera justamente a sus acciones sobre éstas etapas de la producción del impulso nervioso.  La tetrodotoxina, extraída de la glándula del pez globo, y la saxitoxina, proveniente de la almeja, bloquean la primera fase del potencial de acción o sea (el aumento de la permeabilidad al Na+).
La batracotoxina, producida por glándulas de la piel de una rana sudamericana, que produce parálisis por su efecto sobre éstos mismos canales, aunque sea necesario mantenerlo activado en forma sostenida. 

Otros venenos de serpientes o alacrán actúan sobre los mismos mecanismos iónicos (es decir la activación, ó inactivación y sus correspondientes: inactivación de la activación o activación de la inactivación).

Ya sea una glándula, una fibra muscular o una sinapsis, la llegada del impulso nervioso produce una serie de eventos pre-trans y postsinápticos sensibles a la acción farmacológica. 

Veamos qué sucede en el interior de cada uno de éstos compartimentos, para luego examinar sus interacciones.

En el compartimento presináptico llega el potencial de acción y allí se produce la conversión de la señal eléctrica en señal química, la cuál vuelve después a recuperar sus propiedades eléctricas. Es ahí donde dependiendo del tipo de neurona, las moléculas del neurotransmisor se elaboran, o lo hacen en el cuerpo neuronal, donde maduran para su liberación hacia la hendidura sináptica. En éste último caso se trata generalmente, de péptidos que se sintetizan en el soma y que son transportados por el flujo axonal (el movimiento de sustancias a través del axón) anterógrado (hacia la periferia) hasta la terminal sináptica.
Las sustancias que se transportan hacia el soma neuronal lo hacen por flujo axonal retrógrado.

El neurotransmisor puede almacenarse en vesículas sinápticas, pequeños reservorios globulares que contienen receptores en su pared exterior y permiten que el neurotransmisor se libere en sitios específicos de la terminal presináptica. Se ha hecho la analogía de la terminal presináptica como un espacio donde las vesículas sinápticas así como las mitocondrias, y otras estructuras subcelulares, están flotando. Sólo en un lugar determinado de éste espacio se localizan los sitios por donde el neurotransmisor puede liberarse hacia el exterior.  La presencia de éstas vesículas y receptores en sus membranas, y las moléculas de el neurotransmisor significa que existe todo lo necesario en el interior de la terminal para sintetizar todos éstos componentes, y los mecanismos para la regulación de ésta síntesis y de la liberación sináptica.  La terminal presináptica tiene autorreceptores que le informan sobre los niveles del neurotransmisor en el exterior de la terminal. Si sus niveles son elevados la terminal puede fabricar o liberar menos. Si éstos son bajos, puede hacer lo contrario.
La activación de los autorreceptores puede tener efectos de estimulación o generalmente de inhibición de la liberación sináptica. La membrana de la terminal presináptica también posee moléculas transportadoras del mismo neurotransmisor que ellas liberan.  Es un mecanismo de recaptación que sirve no sólo para ahorrar neurotransmisor al reutilizarlo sino también contribuye a limitar sus efectos postsinápticos.
La sinapsis. 
Es el sitio donde una célula nerviosa se comunica con otra. En el cuerpo celular (sinapsis axosomáticas), en las dendritas (sinapsis axodendríticas) o en el axón mismo, como en las sinapsis axoaxónicas, el impulso nervioso al llegar a la sinapsis provoca la liberación del neurotransmisor a partir de vesículas sinápticas, que actúa en los receptores postsinápticos. 
Cuándo el potencial de acción llega a la sinapsis se produce la entrada del ion calcio (Ca2+), que hace que las vesículas se fusionen con la membrana celular y liberen su contenido al exterior y éste proceso se conoce como exocitosis. Normalmente hay vesículas que están liberando neurotransmisor todo el tiempo, produciendo los llamados potenciales miniatura en la postsinapsis lo que hace que el potencial de acción mediante o ayudado por el aumento de calcio intracelular, provoca la liberación del contenido de cientos de vesículas al mismo tiempo.

Junto con el neurotransmisor se liberan otras sustancias proteicas que también contribuyen a los efectos postsinápticos, quizá con una acción cuya duración es mucho más prolongada que la del neurotransmisor mismo, probablemente con efectos tróficos sobre otras células (los efectos tróficos son aquellos que favorecen la sobrevivencia, la diferenciación y el crecimiento celular).

El compartimento Postsináptico
Cuándo el neurotransmisor liberado por la presinapsis alcanza la membrana postsináptica se combina con los receptores específicos allí localizados, entonces pueden suceder tres cosas: a) aumentar la permeabilidad a cationes (usualmente el Na+, a veces el Ca2+), lo que produce una despolarización, llamado potencial postsináptico excitador (PPSE) ó el caso del músculo esquelético, potencial de placa motriz; b) aumentar la permeabilidad membranal a aniones (moléculas cargadas negativamente, como el cloro), lo que producirá una estabilización del potencial de membrana o incluso una hiperpolarización, es decir un potencial postsináptico inhibidor (PPSI).
En otras palabras, el potencial de reposo conservara sus valores normalmente negativos o incluso los aumentará y c) aumentar selectivamente la permeabilidad a iones de K+.
Éste aumento de la permeabilidad provoca que el K+ salga de la célula (pues es allí donde se encuentra más concentrado), lo que conduce a una hiperpolarización o estabilización de la membrana, o sea a un PPSI.
De ésta manera un neurotransmisor puede excitar la membrana postsináptica (generando un PPSE) o inhibirla (con un PPSI). Mucho de lo que conocemos sobre la sinapsis lo hemos averiguado gracias al estudio de la unión neuromuscular, llamada también placa motriz, ésto es el sitio donde el nervio hace contacto con el músculo; el neurotransmisor dónde se libera la acetilcolina y que sabemos justo en éste sitio existe una acumulación de receptores de ésta sustancia. La ocupación del receptor muscular da lugar a la contracción de las fibras musculares y el bloqueo del mismo produce parálisis.  En la actualidad sabemos que el nervio motor no sólo produce contracción muscular, sino que también provee al músculo de factores necesarios para su conservación (factores tróficos). En ausencia de ambos el músculo se atrofia (las fibras musculares se van muriendo) en forma irreversible.

Existen muchos tipos de receptores y los mencionado hasta ahora se conocen como receptores ionotrópicos, por su afinidad o relación con iones.
Existen otros receptores llamados metabotrópicos por tener relación con el metabolismo celular, es decir, con moléculas presentes en el interior del compartimiento postsináptico encargados de funciones intracelulares (versus las puramente membranales de los ionotrópicos). Frecuentemente la ocupación de éstos receptores dá lugar a movilización del calcio, el cuál activará diversas enzimas.

Recientemente se ha observado que los receptores ionotrópicos se organizan en familias de proteínas con semejanzas estructurales y pequeñas diferencias que les permiten interactuar con diferentes transmisores. En ésta familia encontramos los receptores a la acetilcolina, al g-aminobutirato (GABA), a la glicina y a otros aminoácidos. Ésto puede lograrse por la recaptación del neurotransmisor en la terminal presináptica, como habíamos visto, por ataque enzimático a nivel de la hendidura sináptica ó por su captación por las células gliales, que consideraremos como parte del tercer compartimento sináptico: el transináptico.
El compartimento transináptico
Consideramos éste compartimento como el espacio formado por la glía y el medio extracelular.
El espacio extracelular contiene además de los iones que mencionamos, otras sustancias como hormonas, factores tróficos, péptidos, etcétera. En sus membranas la glía contiene receptores para todas éstas sustancias, así como transportadores que pueden captarlas activamente hacia el interior de la célula, donde serán metabolizadas. Además, la glía genera sustancias que permiten a las neuronas crecer y extender sus terminaciones (factores tróficos y trópicos, respectivamente) hacia el espacio extracelular.
La glía se encarga también de formar cicatrices, en casos de lesión desempeña un papel importante en funciones inmunológicas en el interior del sistema nervioso, que finalmente la glía contribuye con la función de barrera hemato encefálica. 

En la actualidad conocemos pocas drogas que actúen específicamente con las células gliales, pero sabemos que existen enfermedades que afectan exclusivamente a ésta población celular, y son tan graves como las correspondientes a las neuronas (la esclerosis múltiple es una de ellas).

Descubren un fármaco que autodestruye las células en cáncer de pecho

El nuevo compuesto químico bloquea el crecimiento y la expansión del cáncer de pecho de más difícil tratamiento, que sufren entre el 10 y el 20 % de las pacientes mujeres, según la investigación llevada a cabo por científicos de la organización biomédica The Scripps Research Institute (TSRI), en Florida.
Así los científicos se centraron en encontrar una enzima que active como bloquear una proteína y dieron con "un inhibidor altamente selectivo y potente" una vez localizado el tumor, se convirtió en el foco de las investigaciones, son las palabras de Ducket, profesor del instituto científico de Florida.
Es de tal precisión el compuesto que ataca directamente a las células que causan el cáncer incluso las que permanecen ocultas, y no afecta a las células sanas. Lo más avanzado del compuesto químico es que activa un mecanismo por el cuál las células cancerígenas “se matan a sí mismas” de forma “programada”, explicó el profesor Matthew Disney, que lideró el equipo de investigación.
Ésto significa que es un tratamiento eficaz al actuar directamente sobre el tumor, minimizando el daño a las células sanas.
Éste tipo de inhibidores como el descubierto por éstos laboratorios de Florida son estudiados por muchos otros centros de investigación contra el cáncer, por lo que el profesor William R. Roush, también del TSRI, advirtió del amplio impacto que puede tener el avance con otras organizaciones centrada en la investigación biomédica, y que también han participado científicos del Moffitt Cancer Center, de Florida.
Hasta la fecha, los tratamientos de mayor precisión exigían un mayor tiempo de espera o eran más largos. Sin embargo éste compuesto mejora el tratamiento en todos los sentidos por ser más rápido, más eficaz y menos agresivo. Se espera que una vez aprobado se pueda aplicar en el futuro a todo tipo de tumores e incluso para combatir enfermedades vírósicas graves como el zika y el ébola.
El hallazgo ha sido posible por la aplicación de la ingeniería genética y la informática a la medicina.

FOCUS X; estimulante cerebral racional

Especialistas neurólogos afirman que la mayoría de las personas solo usa 10% de su capacidad cerebral.
¿Y si existiera una píldora capaz de desbloquear el 90% restante? 
Ensayos clínicos han demostrado que los ingredientes de ésta píldora pueden estimular el poder cerebral, agudizar la mente y aumentar de forma exponencial los niveles de energía.
En Estados Unidos, la píldora ha dado mucho qué hablar al ser utilizada por empresarios exitosos y científicos destacados. Algunos científicos llegaron afirmar que la píldora tiene la ventaja injusta para aquellas personas que la ingieren y quieren que el suplemento se prohíba en venta libre. En EE. UU. y los estudiantes de las universidades de Harvard y Stanford, afirman que utilizan diariamente el "suplemento" para aumentar su desempeño.

El suplemento logra su mayor efecto en hombres de 18 a 40 años, debido a la reacción de los ingredientes con un gen llamado NRXN3, presente de forma exclusiva en el ADN masculino.
La mayoría dice presentar aumento en la capacidad de la memoria, superconcentración y altos niveles de energía y también algunos usuarios relatan disminución de los niveles de estrés asociados al alto volumen de trabajo.
Luego de realizar pruebas en más de 2000 individuos, el Instituto de Neurociencias de la Universidad de Harvard reveló que Focus X aumenta la actividad cerebral vinculada a la memoria en 138% y la relacionada al raciocinio lógico en 85%.
Los participantes realizaron pruebas antes y después de tomar la píldora y observaron un aumento de 47 puntos en su capacidad de concentración, memoria y productividad general.

Para medir el desempeño de los participantes, se realizaron diversas pruebas de lógica, memoria y raciocinio.
De los participantes que tomaron Focus X, el 97% presentaron una mejora en su desempeño, y la mayoría relató sentirse relajado, concentrado y más cómodo durante las pruebas que duraron hasta 6 horas.
En e Instituto de Neurociencias de la Universidad de Harvard se realizaron pruebas con más de 2000 personas de sexo masculino y un 97% de ellos presentaron efectos similares a los mostrados con la activación de las áreas cerebrales ligadas a la memoria, al raciocinio y el pensamiento lógico.
El producto comenzó en su inicio como "Adderum" con los efectos similares y al poco tiempo fue retirado del mercado para volver después de mejorar algunas características cambiando su nombre.
Su precio aproximado se comercializa en U$S 50.

Realidad Virtual: la ilusión estratégica de estar en el otro

La realidad virtual fue mostrada desde hace varios años como la gran revolución digital, incluso antes de la Internet, y tardó sus buenos años en superar su etapa de prototipo. Danzar con los pies de una bailarina, aun estando en una silla de ruedas; compartir el relato de vida de un inmigrante senegalés que llegó en patineta; o saber qué se siente al tener un cuerpo del sexo opuesto… Y todo, sencillamente, poniéndose unas gafas de visión virtual, y un software desarrollado por BeAnotherLab, un equipo de investigadores afincados en Barcelona, que desde 2012 trabajan en el proyecto de la “Maquina para ser otro” " y la palabra rara es: «solipsismo». “Nació como una herramienta para promover el debate y el diálogo social y ahora estamos adaptándola como un instrumento para experimentos de neurociencia, para crear y medir la empatía social”, relata desde Barcelona, Philippe Bertrand, experto en comunicación y artes digitales, y uno de los cuatro componentes de BeAnotherLab.

Se trata según sus creadores de un proyecto de bajo costo, basado en herramientas de desarrollo open source e inspirado en estudios sobre "embodiment", empatizar con el otro compartiendo sus experiencias corporales, de instituciones como el Group Ehrsson del Karolinska Institutet de Estocolmo, y de Event Lab, el Laboratorio de Ambientes Virtuales de la Universidad de Barcelona. Una apuesta que ha producido tres experimentos de “intercambios de cuerpos”, en dos de ellos hay dos actores que guían a los usuarios en una experiencia basada en una especie de guión narrativo que permite sumergirse en la identidad del otro. “Es el protocolo de interacción que usamos porque para generar la ilusión, la sensación de estar en la piel de otro, en el cerebro hay que combinar estímulos visuales, táctiles y motores”, explica Bertrand.
Es el caso del experimento en el que un inmigrante senegalés que llegó a España para cumplir su sueño de bailarín, cuenta la historia de su vida a través de objetos colocados en una habitación y que guían el usuario durante el relato.
También en la performance que BeAnotherLab ha realizado en colaboración con el colectivo de danza integrada Liant La Troca. Allí con personas de discapacidad motora bailan sentados en sillas de ruedas viviendo como suyos los pasos de danza de los bailarines, como si pudieran danzar de pie. El experimento más reciente es de “cambio de sexo”: dos usuarios, un hombre y una mujer, viven en la piel del otro. Y mientras tocan partes de sus propios cuerpos, ven a través de las gafas la misma parte del cuerpo del otro.
Los creadores del proyecto han recibido ya varias propuestas de colaboración para nuevas aplicaciones de su “máquina para ser otro”.

Entre ellas de uso para la rehabilitación de personas que hayan sufrido un ictus y para el diagnóstico de la anorexia en niños. Pero el reto es ahora encontrar financiación. “De hecho –cuenta Bertrand– tuvimos que parar un tiempo porqué todos necesitábamos trabajar y ahorrar dinero. Y los cuatro estamos en éste momento de gira para recaudar apoyos de fondos”.
Con la expansión de las lentes de-realidad-virtual con un visor holográfico entre otros modelos de gafas, la RV expandió su uso a las industrias: salud, entretenimiento, publicidad, educación y turismo, entre otras.
La Argentina también entró de lleno en el mundo de la RV, con muchas empresas que decidieron explorar las ventajas de ésta tecnología que implementó un tratamiento para aquellas personas que sufren distintos tipos de fobias. Utilizan un casco de realidad virtual sincronizado con un smartphone, que permite recrear un escenario tridimensional inmersivo con las sensaciones que generan fobias. Cada uno de los escenarios está destinado para representar distintos tipos de fobia, y están controlados desde una computadora para regular la exposición de cada paciente.

El significado de la marca debajo de la nariz

El doctor Michael Mosley, especialista en genética, explica que el "filtrum" es el punto de unión de las tres grandes piezas que conforman nuestra cara. Cuándo se está formando el rostro de un feto, tres grandes zonas de carne se unen para crear lo que luego se convertirá en la cara del bebé. Pues bien, el lugar en el que convergen es exactamente el surco subnasal, que termina teniendo la forma de hendidura porque a sus lados están dos de las tres partes, y en su zona superior, la tercera parte.
El filtro, o surco infranasal, se forma durante la primera etapa del desarrollo del embrión junto con las zonas nasomedial y maxilar. El nasomedial es la estructura que forma el labio superior y la nariz, mientras que el maxilar corresponde al área debajo de los párpados y por encima del arco mandibular, que es donde se extiende desde los extremos del labio superior hacia arriba y hacia las orejas.
El encuentro de las dos zonas causa un pequeño golpe en la piel, que luego baja y forma una marca justo arriba del labio superior. Se cree que el filtrum les permite a los humanos alcanzar un grado mayor de movimientos con los labios, lo que contribuye a una formación temprana del lenguaje porque pueden hacer más sonidos.

Filtrums no desarrollados
Algunas personas, con defectos durante el desarrollo embrionario, crecen con un filtrum sin terminar, y quedan con una deformidad en el labio superior. Esta enfermedad, que ocurre en 1 de cada 700 niños aproximadamente, se conoce como "labio leporino o fisura nasolabial" y puede aparecer como un pequeño corte o una incisión que llega hasta a uno a los dos orificios nasales.
Por lo general se necesita cirugía para cerrar. Si se la hace bien, el paciente se queda con una cicatriz, que es imperceptible si se la realiza temprana y correctamente.

Mitología 
Distintos sistemas de creencias crearon su propia lógica (a menudo descabellada) para la existencia del filtrum.
Los escritos judíos indican que un ángel fue enviado al útero para enseñarle al todavía no nacido todos los secretos de la vida antes de nacer, y luego lo calla y le pone un dedo sobre los labios para que olvide todos los secretos.
En la mitología griega, se creía que el filtrum era una de las áreas más sensibles del cuerpo, y de ahí su nombre "philtron", que significa "amar" o "besar".
El video 3D muestra la conformación de la cara del bebé en su inicial gestación.