BOLETIN EXPLORA N°46 JUNIO 2012

número

46

junio 2012

BOLETÍN

explora

Editorial

índice 02 03-04 05 06-07 08-09 10 11 12-13 14-15 16-18 19

Editorial

A-B-C-D

Manos a la ciencia

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El cerebro en datos de la historia Neuromitos

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Sinapsis de la Neurociencia en Chile ¿Qué se traen en mente?

Yo participé en un Congreso EXPLORA CONICYT Clubes de Investigación Escolar EXPLORA La ciencia de comunicar ciencia Pedro Maldonado: Aprendiendo a conversar con el cerebro Neurociencia y Aprendizaje Ciberaulaexplora/ Agenda

Una neurociencia para la sociedad chilena y mundial Para la Sociedad Chilena de Neurociencia es una gratificante noticia que EXPLORA CONICYT haya determinado a esta disciplina como tema central en sus labores del presente año. Esto nos permitirá desplegar un abanico inmenso de oportunidades para comunicarnos con niñas, niños y adultos, derribar mitos y abrir una ventana a ese cielo infinito que es el cerebro.

Pondremos en perspectiva a esta maquinita que nos mueve, nos hace ser, existir, para desentrañar la compleja dimensión de nuestro sistema nervioso, descubriendo cada uno de sus componentes a nivel celular y viajando más allá, incluso hacia el nivel de las moléculas especializadas que permiten la comunicación entre éstas.

Queremos que todos y todas sepan cómo la Neurociencia chilena ha posicionado a las y los investigadores de nuestro país en el contexto mundial, pues estudiosos nacionales han hecho contribuciones de trascendental importancia a la neurociencia, como veremos en este Boletín.

Estoy seguro que los hombres y mujeres de ciencia disfrutaremos la misión de compartir con ustedes cómo y por qué el cerebro humano es, con toda seguridad, la estructura más compleja en el cosmos conocido.

Las propiedades extraordinarias de este kilo y medio de tejido han hecho posible al Homo sapiens dominar y entender este planeta, cambiar el curso de la evolución a través de la ingeniería genética y crear tanto artes como ciencias de prodigiosa belleza.

Alan Neely Delgueil Presidente Sociedad Chilena de Neurociencia

El cerebro en datos de la historia “Si examináis a un hombre con herida en la sien, que penetra su hueso temporal, y si se le pregunta sobre su enfermedad y no puede responder… lo aliviaréis untándole en la cabeza grasa y virtiéndole en ambos oídos mucha leche”.

Este curioso diagnóstico – tratamiento, encontrado en un papiro del 1.700 a.C., es atribuido al médico egipcio Imhotep y sus jeroglíficos dan el primer uso científico a la palabra cerebro. El caso es el número 20 de los 48 contenidos en este pionero tratado de cirugía, que describe circunvoluciones cerebrales y suturas craneanas.

La lesión descrita, por el también astrónomo y arquitecto, es lo que hoy se conoce como afasia por contusión a un costado del cerebro, fenómeno analizado por el anatomista francés Paul Broca recién en el siglo XVIII.

De donde vienen los pensamientos Las primeras civilizaciones sostenían que la inteligencia radicaba en el corazón, pero el griego Demócrito en el siglo IV a.C. desafió tal creencia y determinó al pensamiento como producto del líder del sistema nervioso, el cerebro.

Sus postulados fueron compartidos por Hipócrates (400 a.C.) quien logró distinguir las disfunciones mentales de las patologías neurológicas, identificó la epilepsia y vinculó pensamiento con inteligencia.

Sin embargo, Aristóteles hacia el 350 a.C., impulsó nuevamente la teoría cardíaca, adjudicándole al cerebro sólo el humilde trabajo de refrigerar el organismo.

El estudio del sistema nervioso es un aprendizaje muy antiguo en que han intervenido diversas disciplinas como la biología, química, psicología, física y matemáticas aplicando el razonamiento, observación de patologías y la experimentación.

Sus ideas prevalecieron cinco siglos, ¿Cómo se recuperó el camino? Se lo debemos a Galeno, quien en el siglo II atribuyó al cerebelo la tuición sobre los músculos y al cerebro la recepción de la memoria como de las sensaciones.

Sin embargo, el término Neurociencia es joven, proviene de la fundación en 1970 de la Asociación de Neurocientíficos Profesionales y es un intento por aunar ciencias y humanidades hacia una “neurocultura”, pilar fundamental que permitirá revelar en la presente centuria los misterios cerebrales y las revolucionarias aplicaciones que tendrán para la humanidad.

No obstante, las restricciones en el medioevo a las disecciones de cadáveres estancaron las investigaciones nuevamente.

El Renacimiento y la edad de la razón fueron la matriz para que René Descartes postulara en 1633 en su libro “Sobre los Hombres” la dualidad cuerpo-alma y con ello inaugurar un debate vigente hasta nuestros días.

Demócrito

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Los ríos que nos llevaron a la Neurociencia Gracias a nuevas técnicas de tinción de los tejidos y del microscopio en el siglo XIX, el conocimiento del sistema nervioso vivió un explosivo crecimiento y avivó al menos tres torrentes de la investigación.

• Neuroanatomía:

Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) usó innovadoras técnicas de impregnación argéntica aprendidas de Camillo Golgi (1843-1926), con lo cual pudo comprobar la tesis de éste sobre un sistema nervioso constituido por células independientes, denominadas neuronas, contactadas entre sí en sitios específicos.

El legado del hispano permitió al embriólogo estadounidense Ross Harrison, en 1935, determinar a dendritas y axones como la continuidad del cuerpo central de la neurona y a sus conos de crecimiento como el sitio desde donde se proyectan hacia sus destinos.

• Neurofisiología:

El italiano Luigi Galvani sostuvo en el siglo XVIII que existía electricidad en el funcionamiento de las células.

Ello inspiró al médico escocés Charles Bell (1774-1842) y al fisiólogo galo François Magendie (1783-1855) a demostrar cómo cada nervio raquídeo es responsable de transmitir información sensorial en un solo sentido.

Más tarde, el neurofisiólogo británico Scott Sherrington (1857-1952) bautizó como “sinapsis” el contacto entre neuronas.

• Psicología:

De forma paralela, el estudio de la conducta humana recibió un gran impulso del evolucionismo de Charles Darwin del siglo XIX, pues estimuló la Psicología Experimental y la Etología, ambas disciplinas que relacionan la conducta con el sistema nervioso.

¿El cerebro es sus partes o un todo?

La impugnada teoría de la frenología del siglo XVIII, que vinculaba la personalidad con la forma del cráneo y las facciones de las personas, fue curiosamente el inicio de una paulatina integración histórica entre concepciones localizacionistas y unitarias relativas a la función cerebral.

Los estudios de Franz Gall (1757-1828) postularon que el cerebro no era una unidad, sino el resultado de 35 centros específicos. A inicios del siglo XX esa mirada tuvo en el neurólogo alemán Korbinian Brodmann su máximo representante, pues lo subdividió funcionalmente en 52 áreas.

En la otra vereda, el psicólogo conductista Karl Lashley (1890-1958) determinó que los trastornos del aprendizaje, generados por lesiones, no estaban relacionados con una ubicación específica y que éste no habita una zona del cerebro. ¿Qué tendencia ha predominado? Desde 1930 han imperado los postulados localizacionistas, sin embargo el momento actual se caracteriza por integrar ambos ramales. Por ejemplo, el neuropsiquiatra alemán Karl Wernicke estimó en los primeros años del siglo pasado que las facultades intelectuales son producto de varios procesos, derivados de partes heterogéneas del cerebro.

Esta última postura describe el periodo actual, de enormes avances donde el lenguaje y el aprendizaje son estudiados integralmente por disciplinas como la Neurología, la Neuropsicología, la Neuroanatomía y la Neurofisiología.

Como conquistadores de territorios desconocidos, los neurocientíficos avanzan hacia el mayor conocimiento de las funciones cerebrales, ¿Cuáles son sus principales desafíos para el siglo XXI?.

Se vislumbran al menos cuatro enormes retos: Atender cómo afecta la influencia química del entorno a nuestro sistema nervioso, mitigar las patologías degenerativas cerebrales, avanzar en las bases moleculares de los trastornos mentales y lograr una terapia génica para estudiar y tratar el cerebro, sin invadirlo.

Luigi Galvani, Santiago Ramón y Cajal, y Scott Sherrington

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Neuromitos Más verdades y menos mitos ¿En qué se diferencia el cerebro humano del animal?, ¿Qué parte de su capacidad usamos? Gracias al avance de la ciencia hoy sabemos que este órgano es muy distinto a un computador, que su marcha depende de varias zonas de su anatomía y nos permite entender la realidad que nos rodea.

mito: El cerebro humano es muy distinto al de otros animales.

mito:

El cerebro representa una realidad objetiva

realidad:

realidad:

Comparado con el de un chimpancé o un delfín, el cerebro humano se les diferencia en la cantidad de corteza cerebral. Si se le coteja con el de una ardilla o un gato se aprecia muy diferente en su forma, sin embargo ello es en apariencia, porque comparte con estas especies las mismas estructuras cerebrales. Más que estructuras diferentes, tiene un número muchísimo más grande de neuronas que otros animales.

mito: Cada función cerebral activa sólo una parte stop

de este órgano

realidad:

Cuando se observa el funcionamiento del cerebro mediante tomografía (un procedimiento médico que mide actividad metabólica) durante alguna conducta como hablar, pensar o mirar, se ve cómo se activan muchas de sus zonas y al mismo tiempo. Aún en el estado que comúnmente denominamos “tener la mente en blanco” se aprecia una enorme actividad repartida por todo el cerebro.

mito:

El cerebro trabaja como un computador

Si hay 10 testigos de un accidente de auto, tendremos 10 versiones distintas del hecho. ¿Por qué? No siempre experimentamos una correlación exacta entre el estímulo físico y la percepción de nuestro cerebro. El sistema nervioso crea su percepción con estímulos y actividad interna, por lo que las formas de captar la información exterior de diferentes personas puede ser parecida, pero el resultado no será igual.

%

mito: Usamos sólo el 10% de nuestra capacidad

cerebral

realidad:

No empleamos sólo una parte del cerebro, en realidad lo utilizamos todo, aún cuando descansamos.

Este órgano utiliza un 25% de toda la energía que produce el cuerpo. Y cuidado con tratar de ahorrar energía y no usarlo, ya que es como un músculo, que debe ser ejercitado para funcionar bien. Una de las particularidades de esta “sala de control”, es que puede ser utilizado de diversas maneras: personas ciegas de nacimiento usan las partes del cerebro que permiten ver, para otras tareas como tocar o leer Braille. Por esto poseen habilidades únicas, que se generan al adaptar el uso de las zonas cerebrales a sus propias necesidades.

realidad: A diferencia de un computador el cerebro nunca es el mismo, por lo tanto tiene historia. Los computadores hacen una sola operación a la vez, mientras que nuestro órgano puede hacer muchas al mismo tiempo, usando sus estructuras simultáneamente.

En un ordenador la memoria tiene un lugar asignado en el disco duro, en el cerebro está guardada en muchos sitios a la vez. Los ordenadores poseen una configuración fija, al contrario de nuestro cerebro, que presenta una configuración en cambio continuo, es decir muta todo el tiempo.

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Sinapsis de la Neurociencia en Chile Jo a

quín Luco

Un chileno fundamental Si hubiera que identificar el origen primario del cultivo de la neurociencia en Chile, este comienzo se remonta a Joaquín Luco, cuyos trabajos sobre plasticidad sináptica son reconocidos por el Nobel Eric Kandel como fundamentales para su éxito. Kandel aseveró en su momento que Luco no sólo facilitó el camino, sino que si hubiera realizado su carrera en Estados Unidos se hubiera llevado el galardón de la academia sueca.

Nuestro Premio Nacional de Ciencias de 1975 fue el primer chileno especializado en neurociencia y realizó su postgrado en la Universidad de Harvard, donde cultivó su interés por la fisiología y la farmacología.

Luco estudió las reacciones del cuerpo frente a privaciones y estímulos, la función trófica de la neurona y los mecanismos básicos de aprendizaje de los animales invertebrados. Al mismo tiempo, profesionalizó la neurociencia en Chile al fundar la primera cátedra de neurofisiología en la Pontificia Universidad Católica de Chile en 1950.

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Un calamar chileno en las costas de la Neurociencia Mario Luxoro, el primer biofísico chileno, fue becado muy joven por el MIT (Massachussetts Institute of Technology) para experimentar con las propiedades funcionales de axones gigantes de calamar. Al retornar a Chile, demostró que la capacidad de los nervios de nuestra jibia para transmitir impulsos eléctricos dependía de proteínas, conocidas ahora como canales de iones.

Su trascendente descubrimiento de 1963 dio inicio al legendario Laboratorio Montemar, fundado por él en esa década en Reñaca. La entidad es responsable de que en el extranjero haya crecido la curiosidad por saber de los avances de los biofísicos chilenos y sus aportes a la ciencia mundial.

La clave de este instituto creado por Luxoro fue el círculo virtuoso que generó, pues enseñó a investigar con rigurosidad, analizar los datos en forma crítica y plantear preguntas ambiciosas sin complejos por el hecho de estar haciendo ciencia en un país lejano a los centros mundiales.

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En el Montemar de Mario Luxoro no sólo se formó a los hoy consagrados neurocientíficos nacionales, también arribaron para investigar las propiedades eléctricas de los axones gigantes una amplia gama de fisiólogos celulares y de biofísicos, entre los que destacaron Clay Armstrong, Richard Keynes, Ichigi Tasaki y Robert E Taylor.

Rojas, Bezanilla, Maturana y Latorre Bezanilla

Eduardo Rojas y Francisco Bezanilla lograron las primeras mediciones del desplazamiento de cargas, lo cual permite a las proteínas observadas por Luxoro funcionar como sensores de voltaje.

cisco Fran

A Humberto Maturana le debemos el descubrimiento de las neuronas de la retina y su capacidad para detectar movimiento y orientación. Ramón Latorre nos entregó la prueba de que los canales de iones, como los responsables de la actividad eléctrica de las neuronas, se abren al paso de iones de manera probabilística y en niveles discretos.

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Su principal contribución es el concepto de Autopoiesis (Auto: independiente; Poiésis: creación) teoría que explica a los organismos como entes autónomos, capaces de producir sus propios componentes y determinar sus relaciones internas.

Denominaron como Neurofenomenología la mirada conciliatoria que debe existir entre el trabajo cuantitativo hecho por los científicos y la consideración de la experiencia humana, implícita en los fenómenos a investigar por la Neurociencia.

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Los biólogos chilenos Humberto Maturana y Francisco Varela, explican el conocimiento humano como fenómeno biológico. Para ellos vivir es conocer y la cognición es un “alumbramiento” continuo mediante el proceso de vivir.

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Vivir es conocer

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Inestrosa

En tiempos recientes Si desde 1988 a nuestros días, usamos bases de datos como la “ISI Web of Science” descubriremos 2.742 artículos en el área de la Neurociencia con autoría desde Chile, donde destaca Francisco Varela con 1.200 citas acumuladas, seguido de otras 5 revisiones con más de 400 citas.

También debemos destacar que el grupo liderado por Nibaldo Inestrosa fundó el Centro de Envejecimiento y Regeneración, CARE – Chile UC y que dos de los tres nuevos Institutos Milenios están dedicados a la Neurociencia: El Centro Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso en la U. de Valparaíso que dirige Ramón Latorre y el Instituto de Neurociencia Biomédica de la U. de Chile encabezado por Andrés Couve.

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¿Qué se traen en mente?

Hombres y mujeres de la Neurociencia lideran en nuestro país audaces campos de investigación que buscan, por ejemplo, comprender mecanismos de percepción como la visión y el olfato, o cuáles son los procesos inmersos en la memoria o la cognición, o cómo las sinapsis consiguen aunar los tejidos neuronales. Además, desarrollan modelos artificiales para imitar los procesos biológicos y no cejarán hasta que las madres entreguen la mejor educación posible a sus hijos.

Las bases del conocimiento

Francisco Aboitiz Doctor en Neurociencia

Una de las misiones de mayor relevancia para la neurociencia es descifrar cómo el cerebro ha sido capaz de generar una cultura compleja que, a su vez, modifica sus propiedades en formas que no podemos predecir.

Nuestro laboratorio se especializa en la investigación del trastorno por déficit atencional, la esquizofrenia y el autismo, relacionado con el estudio de los procesos implicados en la formación de la memoria en los mencionados pacientes.

La neurobiología cognitiva y comparada aborda diversas temáticas relacionadas con las bases neurobiológicas de la cognición, el desarrollo neuronal y la evolución del sistema nervioso.

Todos estos esfuerzos buscan encauzar los conocimientos hacia la educación, para abordarla transversalmente junto a salud mental y neurociencia, lo cual será un gran aporte al desarrollo del país.

P. Universidad Católica de Chile

Percepción, un fenómeno complejo Olfato y visión son fenómenos extremadamente sofisticados, sus componentes moleculares operan coordinados y finamente controlados. Las respuestas eléctricas de estas células son enviadas al sistema nervioso central para su procesamiento. Estas se transforman en percepción, permitiéndonos oler y ver.

El interés es estudiar cómo estos mecanismos generan respuestas a los

respectivos estímulos en forma de señales eléctricas en sus membranas celulares, en las células receptoras de estímulos olfatorios (moléculas presentes en el aire) y las células receptoras de luz.

Otras líneas de nuestra investigación se relacionan con el procesamiento de las señales olfatorias a nivel central, específicamente en la corteza olfatoria del cerebro.

Juan Bacigalupo Doctor en Biología

Mejor comunicación en la infancia temprana Lo natural es que una madre tenga las mejores estrategias para comunicarse con su bebé y de esa forma atender mejor las necesidades que manifiesta su niño/a.

Marcela Peña Doctora en Ciencias Cognitivas P. Universidad Católica de Chile

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Para avanzar en esa dirección hay que estudiar las bases neuronales de la comunicación interpersonal y la relación madre–hijo, pues se debe desentrañar hasta dónde impacta en la plasticidad neural del infante.

Universidad de Chile

Una buena relación entre la mamá y el hijo/a puede definir la forma en que éste aprende. Una vía de estudio es apreciar los efectos de la ansiedad versus la tranquilidad de la progenitora y qué dinámicas de actividad neural instalan en el hijo.

Los problemas de apego o de hijos no deseados se verán aminorados si se consigue proponer científicamente cómo relacionarse con los hijos para evitar su agresividad, estimular su apertura y lograr mejores aprendizajes.

Movimiento, imágenes y color Todo lo que vemos se transforma en un puñado de señales eléctricas que, procesadas en el cerebro, forman nuestra percepción del mundo. Pero, ¿Cómo se realiza el cómputo del movimiento en la retina y la corteza visual?, ¿Qué tipos de células están involucradas?.

En los últimos años se descubrieron interesantes y nuevas propiedades de la retina, muchas hasta la fecha atribuidas a la corteza. Aún así, en la retina no

sólo se pueden estudiar los circuitos relacionados con el movimiento, sino además diversas propiedades de la codificación de imágenes y el color.

Es interesante aplicar esta investigación a principios de visión biológica y cognición y la robótica será un marco ideal para ello, pues tecnología y neurociencia encajan permitiendo probar diversos algoritmos de visión, cognición y comportamiento.

María José Escobar Doctora en Ciencias Universidad Técnica Federico Santa María

El tráfico en la ciudad neuronal Nuestra misión es descubrir cómo las neuronas se organizan internamente, para eso es necesario comprender el viaje de los elementos vitales para su funcionamiento y el diálogo posterior entre estas células.

Andrés Couve Doctor en Biología Celular Universidad de Chile

¡Los mecanismos de destinación deben ser rápidos para permitir que todo llegue oportunamente antes de desaparecer! Los mensajes de las sinapsis son claves para el control

de los movimientos, la percepción sensorial y el aprendizaje y gran parte de ellos son un misterio, por ahora.

La organización y arquitectura única de las neuronas exigen que los componentes necesarios para su funcionamiento sean enviados a las dendritas y axones con precisión, ello conforma un asombroso enigma respecto a cómo logran coordinarse para conseguirlo.

La importancia de los modelos animales El Octodon degus es un roedor diurno que posee 2 importantes características a estudiar en Neurociencia. La primera es que percibe las radiaciones ultravioletas (UV), un canal privado de comunicación, que hace que el mundo visual del degus sea espectacular y único al ojo humano.

Esta es una condición que constituye un factor fundamental para su sobrevivencia en la naturaleza, debido a que le permite orientarse en su territorio y reconocer a sus pares, entre otras funciones.

El segundo aspecto es que durante el envejecimiento del Octodon degus, alrededor de los 3 años de edad, desarrollan de manera natural al igual que los humanos, los principales signos

de la enfermedad de Alzheimer. Pérdida de memoria espacial y reconocimiento de objetos, deterioro de la plasticidad de las neuronas a nivel del Hipocampo, estructura del cerebro asociada al aprendizaje y memoria.

Esto más la acumulación de proteínas toxicas para el cerebro, como el betaamiloide y la proteína Tau, además de un deterioro significativo de las propiedades celulares de las neuronas, hacen que en este roedor tengamos una oportunidad única para realizar ensayos biológicos que logren recuperar la pérdida de propiedades cognitivas.

Adrián Palacios Doctor en Neurociencia Universidad de Valparaíso

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Una experiencia para toda la vida

Yo participé en un Congreso EXPLORA CONICYT

Como un primer amor, participar en estos encuentros de investigación científica escolar, es una vivencia que no se olvida. ¿Qué ocurre en un Congreso Escolar de Ciencia y Tecnología EXPLORA?, ¿Qué recuerdos deja en sus participantes?, ¿Cómo cambia sus vidas?. ¡Aquí van algunos testimonios de los ganadores!.

Felipe Huichapan

Sharon Castro Valdivia, Región de Los Ríos.

Obtuvo un cuarto lugar en la Feria INTEL ISEF 2010 que se llevó a cabo en California, Estados Unidos. Actualmente cursa segundo año de Química y Farmacia en la Universidad Austral de Chile.

Nueva Imperial, Región de La Araucanía. En 2010 viajó a Cartagena de Indias, Colombia, donde participó en una feria del Programa Ondas. Hoy está en segundo año de Ingeniería en Construcción en la Universidad de La Frontera.

“En el camino de la investigación escolar suceden muchas cosas; trabajar en dupla requiere paciencia, armonía, compañerismo, y creo que esas cualidades se dan con el tiempo. Participar en congresos permitió relacionarme con gran cantidad de jóvenes como yo, todos con el mismo objetivo: aprender de la ciencia. Estos congresos te dan la oportunidad de conocer otros ambientes, otros puntos de vista, otras ideas, te permiten intercambiar conocimiento y al mismo tiempo adquirirlo”.

“En los congresos aprendí que hay muchos caminos para poder desarrollar nuestros conocimientos, que con pequeñas ideas bien aprovechadas se puede lograr un gran aporte para el país. También aprendí a desenvolverme frente al público y el trabajo en equipo, estos dos factores son, sin duda, los que más me han servido, porque son indispensables en el ámbito en que trabajaré”.

Diego Finschi

Hilda Carrera

Chimbarongo, Región de O’Higgins. En 2011 asistió a la Feria de Clubes de Ciencia del Uruguay que se realizó en Misiones. Actualmente está en el plan común de Ingeniería y Ciencias en la Universidad de Chile.

Punta Arenas, Región de Magallanes.

Profesora guía que en 2011 concurrió a Intel ISEF en Los Ángeles, Estados Unidos.

“Lo que más rescato de mis experiencias en los Congresos EXPLORA, además de conocer interesantes personas, es poder apreciar distintos puntos de vista a la hora de hacer ciencia. Uno, a veces, se encuentra con proyectos con bases muy parecidas, pero lo interesante es el método con que se proceden a realizar, la diversidad de ideas y fundamentos con que se miran los trabajos al momento de presentarlos”.

“Presentar proyectos científicos y estimular a los jóvenes a seguir investigaciones es fantástico ya que no sólo los estudiantes aprenden, sino que uno como profesor lo hace junto a ellos. También ayuda a establecer redes de contacto entre profesores que les gusta llevar la ciencia más allá de la sala, uno va adquiriendo nuevas técnicas, participa de capacitaciones y por supuesto, se motiva más en su trabajo”.

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Los testimonios completos en www.explora.cl/congresos

Nueva convocatoria para profesores: Clubes de Investigación Escolar EXPLORA

Pasión por investigar Hasta el 31 de julio de 2012 estará abierta la convocatoria al I Concurso de Clubes de Apoyo a la Investigación Escolar EXPLORA CONICYT. ¿Será posible que en la escuela se investigue sobre las propiedades insecticidas de la Urtica dioica L. (ortiga) y del Peumus boldus M. (boldo) o sobre el efecto de la temperatura y el pH en el crecimiento del Didymosphenia geminata?**

la categoría AVANZADOS y a docentes que recién se asoman a la investigación escolar en la categoría INICIAL. En el primer caso la propuesta tendrá que contar con una Institución Asociada y podrá recibir hasta 800 mil pesos.

Parecen investigaciones complejas y lo son. ¡Pero totalmente abordables por un docente y curiosos estudiantes!, para ello necesitan muchas ganas de investigar y experimentar, perseverar, seguir el método correcto y contar con un asesor científico que los acompañe.

En el segundo caso no es obligatorio contar con Institución Asociada y el monto máximo adjudicable será de 500 mil pesos. En ambos casos las investigaciones deben ser realizadas durante máximo 6 meses a partir de marzo de 2013.

Consciente de ello, EXPLORA CONICYT lanza el

I Concurso de Clubes de Apoyo a la Investigación Escolar, heredero de los tradicionales Clubes

EXPLORA, esta vez orientado específicamente a la investigación en la escuela.

¿Quiénes pueden postular?

Profesores y profesoras junto a al menos 10 estudiantes que cursen entre 5° de Educación Básica y 3° de Educación Media. El equipo postulante debe contar con un/a Asesor/a Científico/a, profesional del ámbito científico-tecnológico de una universidad, centro de investigación, institución pública u ONG, que colabore en el diseño y desarrollo de la investigación. Si el docente postulante no cuenta con Asesor/a, puede acudir a la Coordinación Regional EXPLORA, la que pondrá a disposición de los docentes una red de académico/as dispuestos a colaborar.

La invitación está abierta a profesores con experiencia en investigación escolar, quienes podrán participar en

Los docentes beneficiados recibirán una capacitación en método científico aplicado a las aulas escolares, cuando comience el período de ejecución de los Clubes, con el fin que tengan las mejores herramientas para trabajar con sus estudiantes.

Cuando su Club de Investigación Escolar finalice, el equipo tendrá que postular el fruto de su trabajo al Congreso Regional Escolar de Ciencia y Tecnología respectivo.

La postulación al I Concurso Nacional de Clubes de Apoyo de Investigación Escolar se realizará en una plataforma virtual en www.explora.cl hasta el 31 de julio Bases y formulario en: www.explora.cl Consultas: www.conicyt.cl/oirs **Investigaciones presentadas al XII Congreso Nacional EXPLORA de Ciencia y Tecnología. Ver el Libro de resúmenes de las investigaciones en www.explora.cl/congresos

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La ciencia de comunicar ciencia De cómo comunicar ciencia y tecnología y de quiénes están llamados a hacerlo, se conversó en el 2º Encuentro Nacional de Divulgadores de Ciencia y Tecnología realizado el 26, 27 y 28 de abril en la Región del Biobío.

¡El tema no fue fácil! Unificar opiniones tampoco, por suerte durante tres días hombres y mujeres de ciencia, académicos, periodistas y estudiantes de posgrado, nacionales y extranjeros, compartieron lineamientos para construir fórmulas comunicacionales que logren cautivar y entretener a la ciudadanía con información científica y tecnológica. ¿Utilizar recursos literarios? ¿Sumarse al lenguaje periodístico? ¿Recurrir a metáforas? ¿Usar elementos de ficción? Está claro que no existe un manual para lograr el objetivo de encantar con la CyT. Los más conservadores del ejercicio aseguran que las y los divulgadores deben asumir la complejidad intrínseca de la ciencia, sin maquillajes ni eufemismos. Para otros, todos los esfuerzos suman.

En esta última tendencia se centró el encuentro organizado por la Coordinación del Programa EXPLORA CONICYT Región del Biobío, el Centro Interactivo de Ciencias, Artes y Tecnologías (CiCAT), el Museo Interactivo Mirador (MIM) y la Embajada de Estados Unidos.

Diego Golombek, Doctor en Biología de la Universidad de Buenos Aires y David Bueno, Doctor en Biología de la Universidad de Barcelona, fueron dos de los invitados a exponer entre reconocidos científicos, científicas y periodistas de excepcional talento para la comunicación de las ciencias.

Entre cafés científicos, talleres, posters, mesas redondas y exposiciones, ambos se dieron tiempo para conversar con EXPLORA, compartiendo estrategias para transformar temas, muchas veces áridos, en historias envolventes para la audiencia. ¿El tema central?

La Neurociencia, eje para nuestro trabajo en el 2012.

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Diego Golombek

David Bueno

“Hagan una teleserie que se llame El amor tiene cara de científica”

“La emoción es la base de la divulgación exitosa”

Destacado divulgador reconocido por publicaciones como “El Cocinero Científico”, “ADN, 50 años no es nada” y “Cavernas y Palacios”. Profesor titular de la Universidad Nacional de Quilmes e investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina.

Divulgador con escritos como “Órganos a la carta” y “Genes y Genética, el programa de la vida”. Además colaboró en la traducción de libros universitarios con conceptos científicos del inglés al español, enciclopedias, y desde 2003 ha redactado artículos para diferentes diarios españoles.

Destaca su rol de co-director y coordinador técnico de la colección Catálisi de libros de divulgación científica de la Universidad de Barcelona.

¿Qué le contaría a los niños, niñas y jóvenes sobre Neurociencia?

La verdad es que en Argentina y me imagino que también en Chile, los niños no saben nada de Neurociencia, porque no existe la temática en la escuela. Todo lo que cuenten será nuevo y alejado de su mundo diario. Yo intentaría acercarlos a la ciencia con charlas, experimentos y obras de teatro sobre la temática.

¿Qué lenguaje usaría para encantarlos?

Los comunicadores se deben animar a sumarse a los medios de comunicación establecidos. En general la gente ve mucha televisión y por eso recomiendo ir más allá de los escasos espacios culturales que las señales abiertas poseen. Anímense a escribir una teleserie con actores conocidos, llena de amores y desamores que ocurran en un laboratorio y la titularía EXPLORA presenta: “El amor tiene cara de científica”.

Sin duda, la televisión es una herramienta, no obstante para divulgación científica ésta puede convertirse en un arma de doble filo al darle cabida a la pseudociencia, esa que en Chile tiene a un sector de la población convencida de que se pueden predecir terremotos.

Lamentablemente esto ocurre en la televisión y es complicadísimo contrarrestarlo. Frente a estos casos no queda más que buscar geólogos y geólogas de verdad, que tengan disponibilidad, mucho carisma al hablar y que con argumentos sólidos logren desplazar a la pseudociencia que se instala constantemente en la sociedad.

¿Cómo construimos un mensaje que cautive a niños, niñas y jóvenes?

Emocionándonos nosotros mismos. La explicación tiene base neurocientífica y es que las personas tenemos la capacidad de empatizar con nuestros pares gracias a las neuronas espejo. Si uno ve a alguien que está emocionado con su relato, automáticamente se emociona y provoca.

¿Qué experiencias o ejemplos nos puede entregar sobre la divulgación con emoción?

Son varios. En el área de la docencia intento comunicar mis mensajes con emotividad. Las primeras frases deben atraer al interlocutor y para ello, uso diferentes técnicas como mover brazos y mantener contacto visual. Ahora, si me preguntas por campañas masivas habría que poner atención en el mensaje y comenzar a buscar locaciones, sonidos y elementos que produzcan sensaciones cautivantes.

¿Hay rangos etarios más permeables a la emoción?

Según la ciencia, la emoción se empieza a manifestar con la pubertad y en cierta medida, la razón queda en segundo plano. Pero diría que a cualquier edad se puede apelar a la emotividad. Por ello hay que sectorizar las campañas según rango etario, es decir niños, adolescentes y adultos.

Seguramente lo que emociona a los 15 años ya no es tan atractivo a los 30.

Fueron 72 horas de trabajo, sociabilización y reflexiones entre el centenar de participantes que se reunieron en el 2º Encuentro Nacional de Divulgadores de Ciencia y Tecnología. Donde además se plantearon nuevas inquietudes y desafíos para los comunicadores de la ciencia, quienes se volverán a congregar en una tercera versión, compromiso asumido por la Coordinación del Programa EXPLORA CONICYT de la Región de Magallanes.

Las versiones extendidas de las entrevistas en www.explora.cl/neurociencia Para saber más del encuentro: http://2encuentronacionaldedivulgadores.blogspot.com/

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Pedro Maldonado, Biólogo y Doctor en Ciencias

Aprendiendo a conversar con el cerebro En los inicios lo empleamos para buscar fruta, hoy para encontrar un número de teléfono en un Iphone. Nuestro cerebro no ha cambiado su estructura en 100 mil años, sólo ha variado cómo lo usamos.

Aunque en las décadas de 1970 y 1980 del siglo pasado se le consideraba similar a un computador, un adolescente Pedro Maldonado intuía lo contrario, mientras soñaba con ser un biólogo marino para estudiar la conducta de los delfines.

Hoy este neurocientífico celebra haber estudiado Licenciatura en Biología en la Universidad de Chile, porque desde allí siguió sorprendiéndose con este órgano, el responsable de nuestra conducta, de cómo sentimos, de quiénes somos.

Desde esas décadas hasta hoy ¿Cuáles han sido los mayores avances de la neurociencia?

Hace 40 años se pensaba que todo lo que nos llegaba por los sentidos se procesaba de manera secuencial. Sin embargo, estudios anatómicos funcionales demostraron que esa idea computacional estaba errada.

Hoy sabemos que funciona como una red, con procesamientos simultáneos en varios lugares de su estructura. Sólo se observaba la manera en que las neuronas “computaban” cosas, pero ese lenguaje ya es pobre para hablar de ellas.

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Al mismo tiempo, estamos investigando la posibilidad de integrar el cerebro y las computadoras en interfaces cerebromáquina, que permiten acceso directo a lo que hace el cerebro para aplicarlo en interacción con implantes sensoriales en personas que han perdido visión o audición, o en brazos y piernas robóticas manejadas directamente con este órgano.

Pájaros atravesando árboles En sus primeros años como investigador, el Doctor Maldonado publicó un trabajo sobre aves, junto a los biólogos Humberto Maturana y Francisco Varela impulsores de la teoría de la Autopoiesis y la Neurofenomenología.

Descubrimos que las retinas de las aves tienen dos áreas de alta densidad de receptores. Ellas nos miran de frente y a veces de medio lado, porque usan diferentes partes de sus retinas para detectar objetos o movimientos. Gracias a ello son capaces de cruzar durante su vuelo por el interior de un árbol sin chocar con las ramas.

Esa experiencia lo derivó a estudiar la plasticidad neuronal, trabajando la estimulación eléctrica en el cerebro de ratas, pues buscaba comprender por qué y cómo ese órgano cambia. Porque sí ¡sorpresa! el cerebro se transforma con la experiencia.

¿Qué rol juega la percepción en ese constante cambio neuronal?

Pasa por comprender que el cuerpo “hace percepción” y no es un fenómeno pasivo. Al igual que toda conducta motora, la percepción también requiere aprendizaje. Vemos una cara porque aprendimos a ver un rostro de la misma forma como aprendemos a caminar.

Señala que incluso podemos construir percepción sin auxilio de los órganos de los sentidos: La actividad que registramos mientras dormimos es muy parecida a la que tenemos en la vigilia. Al soñar nuestro sistema visual está activo, aunque no lleguen estímulos a nuestros ojos.

No sabemos aún cómo hacer lo que propone ese filme de ciencia ficción, pero no sería una tesis tan errada, afirma. Por ahora, la prioridad y metas de nuestra disciplina son entender y ayudar a la rehabilitación de personas con daño físico, o a pacientes psiquiátricos.

Para él, en la Neurociencia de hoy la dualidad cuerpo-mente está matizada por la interdependencia. A pesar de ser más complejos, la razón por la que tenemos un cerebro es la misma que para los demás animales: mantener la homeostasis, es decir el equilibrio frente a los constantes cambios, concluye el investigador, mientras acaricia una rata de laboratorio.

Para diagnosticar mejor Pedro Maldonado forma parte de un equipo multidisciplinario de biólogos, siquiatras, sicólogos, ingenieros y estudiantes de posgrado empeñados en crear herramientas para diagnosticar nuestro cerebro.

En casos como la esquizofrenia, trastorno que se caracteriza por alucinaciones y distorsión de la realidad, no se cuenta aún con exámenes certeros para detectar o descartar su aparición temprana.

El investigador cree que estudiar los movimientos oculares es una buena forma de lograrlo, pues casi un tercio del cerebro está involucrado en la visión. De haber alguna alteración cerebral podría existir una correlación entre ambas variables.

DE IZQUIERDA A DERECHA. Christ Devia: Ingeniera Civil Electricista U. de Chile, Doctora (c) en Cs Biomédicas. / Jonathan Wimmer: Médico General Doctor (c) Cs Biomédicas U. de Chile. / Dr. Pedro Maldonado. / Juan José Marimán: Kinesiólogo U. de Chile Magister (c) Neurociencias

¿Cómo se le habla al cerebro?

La tecnología ha avanzado mucho en leer la actividad eléctrica de nuestro cerebro, a través de tomografías y resonancias magnéticas, pero faltan aún interfaces más precisas para lograr “hablar” directamente con nuestro órgano principal.

A través de un experimento pudimos comunicarnos con el cerebro de ratas entregándoles estímulos eléctricos directamente al cerebro, sin que existieran estímulos sensoriales. Se trató de una activación directa del cerebro que los animales reconocían accionando palancas y recibiendo una recompensa.

Este hallazgo permitirá fabricar mejores implantes sensoriales e interfaces cerebro-máquina, porque no sólo podremos “escuchar” al cerebro, sino que “hablarle” de vuelta.

Un equilibrio frente a la realidad Según Maldonado, la película The Matrix no está tan equivocada conceptualmente cuando sugiere que si se estimula de manera adecuada al cerebro, la realidad que experimenta el individuo es indistinguible de una potencial realidad cotidiana.

Plasticidad: Es la capacidad del cerebro de remodelar las interacciones de sus redes neuronales. Cada experiencia deja una huella que modifica estas relaciones y permite que el cerebro se adapte. Es la base de la Memoria y el Aprendizaje.

Homeostasis: Capacidad de los organismos de mantener el equilibrio interno, a pesar de los constantes cambios ambientales.

Por ejemplo, el ser humano tiene una temperatura promedio de 37°C, más es sinónimo de fiebre, y menos de hipotermia.

Conducta: Es la respuesta de un organismo vivo frente a un estímulo, que se traduce en un indicador observable de su interacción con el entorno.

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Neurociencia y aprendizaje:

No somos baúles desocupados “Me hicieron estudiar cosas sin utilidad, como la historia de los reyes visigodos y sólo rememoro uno llamado el Rey Wamba al que le mató un oso y aquello siendo niño me impresionó. ¡Qué te mate un oso es algo estremecedor y siendo rey además! La mente no es sólo un cubo vacío para ser llenado, sino un fuego que debe ser encendido”.

De esta manera el médico español Alonso Puig graficó, en una conferencia sobre Creatividad y Neurociencia, el enorme desafío del aprendizaje humano, pues se trata de un proceso mucho más entretenido que sólo atiborrar un recipiente con mil informaciones. ¿Cuáles son las bases cerebrales del conocimiento humano?, ¿Qué sucede en nuestro sistema nervioso central cuando estudiamos para un examen?, ¿Cómo aprendemos nuestra lengua materna? Son interrogantes esenciales sobre procesos y mecanismos que nos posibilitan almacenar información para usarla en el momento preciso.

Como luces de Navidad El aprendizaje es una función producida por nuestro cerebro y durante ese proceso se activan muchas áreas ubicadas en un tejido denominado corteza cerebral.

El circuito se inicia con la experiencia, ésta fluye por las estructuras cerebrales en un perímetro que agiliza a muchas zonas. Por ejemplo, luego de recepcionada ésta, la reflexión se activa en la parte posterior de la corteza integrativa, de ahí la creación de abstracciones se produce en la corteza integrativa frontal y en último lugar se estimula toda la corteza motora.

Se trata de un cambio fundamental para la supervivencia del individuo, que perdura en el comportamiento, genera cambios en las estructuras y nuevas funciones neuronales. Las emociones son esenciales, pues influyen en el procesamiento y almacenamiento de información como también en cada paso del aprendizaje: atención, memoria, motivación y comunicación.

Neuronas espejo ¡Imitar es aprender! ¿Ha visto a un lactante riendo luego de nuestra sonrisa? Esta acción y muchas otras imitaciones del comportamiento tienen su origen en las neuronas espejo.

Según Giacomo Rizzolatti, neurobiólogo italiano, éstas se activan tras la contemplación del comportamiento

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de un semejante y están determinadas exclusivamente para esa actividad.

Por ejemplo, cuando ves a una persona exprimiendo un limón, se activara una neurona espejo que te permitirá imitar esa acción, estas son además responsables de la empatía y del aprendizaje por imitación.

Uno aprende cuando aprende Santiago Ramón y Cajal, quien comprobó la teoría neuronal de Golgi, comparó a nuestro cerebro con un jardín repleto de árboles “que, en respuesta al cultivo inteligente, pueden aumentar el número de ramas, extender raíces sobre mayor superficie y producir flores y frutos más variados y exquisitos”.

El Nobel de 1906 concluyó que toda persona puede ser, si se lo propone, escultor de su propio cerebro, pues mientras no abandone el aprendizaje mayor será la flexibilidad de su principal órgano.

El secreto de la juventud: Seguir ejercitando la mente La neurogénesis o producción de nuevas neuronas luego del nacimiento fue una posibilidad muy resistida por los investigadores hasta la segunda mitad del siglo XX. No obstante, la Neurociencia actual ha comprobado que las neuronas se regeneran en el hipotálamo el resto de la vida.

Para mantener plasticidad y estimular la neurogénesis, con una regeneración diaria entre 500 y 1.000 neuronas, es necesario usar las que ya tenemos en procesos constantes de aprendizaje.

¿Cómo es posible esto? La plasticidad cerebral genera nuevas conexiones sinápticas entre las neuronas producto del aprendizaje y el almacenamiento de éste en la memoria.

Hablando como

a

la mamá y el papá

¿Qué distingue a nuestra especie de los animales? De seguro es el lenguaje, ese sistema de signos aprendido desde que interactuamos con el mundo.

Poseemos estructuras neurales que permiten el procesamiento del habla y a los 4 meses se aprenden las palabras más oídas durante la rutina, como nuestro nombre. A medida que crecemos, podemos predecir cómo se conjugará un verbo nuevo basado en los que hemos conocido.

Los niños pueden aprender cualquier idioma. En los lenguajes del mundo hay al menos 600 consonantes con 200 vocales y ellos serían capaces de discriminarlas todas.

Sólo su contacto con la lengua materna los hace elegir los sonidos que usarán, en nuestro caso las 18 consonantes y 5 vocales del español.

b

c

d

Según la teoría clásica las palabras son arbitrarias, sin embargo hay muchas que no lo son y en las cuales influyen categorías como el tamaño para construir su significado.

Las vocales abiertas como la “A” son destinadas a palabras que significan tamaños grandes y las cerradas como la “I” para las pequeñas.

Por otro lado, un lactante puede diferenciar lenguas que tienen rítmicas distintas, es decir distinguen la cadencia del español versus la del japonés. Cuando apagamos la vela de nuestra primera torta, poseemos un repertorio de los sonidos de nuestra lengua de origen, proceso vital para conseguir las primeras palabras.

Esta facultad del lenguaje, vinculada a todo lo que vemos o escuchamos en los primeros meses, determina nuestro desarrollo conceptual y es la base del conocimiento, pues facilitará la organización de las representaciones mentales.

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El aprendizaje: una bengala que estalla Muchos y muchas se aburrieron en la escuela, debido a las largas horas ante la pizarra, montañas de palabras y fórmulas complejas. Personas reconocidas por su inteligencia como Tomás Alva Edison o Faraday dejaron el colegio, fueron estimulados por sus padres y “aprendieron a aprender” por sí mismos.

La Neurociencia ha podido develar que la información permanente en nosotros depende de cuan placentero haya sido el proceso de estudio. Las emociones conducen el devenir de esta carrera y si ellas son un deleite habrá menor rechazo a la nueva información.

Reaccionamos mejor con herramientas pedagógicas que entreguen un orden, como los mapas, los gráficos o los recursos interactivos.

La nueva información será más nuestra si no está sólo basada en la memorización, la cual es legítima, pero debe ser enriquecida con la experiencia, el contraste y el uso de fuentes diversas.

Hasta en el recreo no dejamos de aprender, pues logramos beneficios físicos, sociales y académicos, aprendemos a establecer relaciones, resolver conflictos y a valorar el punto de vista del otro.

Tenemos posibilidades de sobra para nuestros logros cognitivos. Iremos hacia el saber si lo percibimos como una ocasión atractiva con mayor neurogénesis y plasticidad, activando en nosotros esa chispa que nos convierte en una bengala mientras aprendemos.

Si confiamos aprendemos Si el aprendizaje es visto como una amenaza, el estado depresivo producirá la hormona cortisol y el neurotransmisor glutamato, que en exceso matarán nuestras neuronas.

Cuando es visto como una oportunidad, el tejido neuronal nos permitirá aprender de prisa, recordar lo que nos enseñan, controlar los centros del miedo y segregar dopamina, neurotransmisor asociado a la recompensa en el cerebro, que refuerza nuestra sensación de confianza.

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Televisión educativa Usar la televisión para aprender y encantarse con el conocimiento es la oportunidad que nos entregan dos canales educativos nacionales. Novasur, del Consejo Nacional de Televisión, nos presenta series como “Chile, país de terremotos”, “En busca del fósil perdido” y una amplia videoteca para complementar las clases y la entretención en casa.

En Canal Eureka hay una gran colección de documentales, entrevistas, charlas y animaciones interactivas que abordan diversos temas desde las células hasta la mente matemática. ¡Ideales para estimular la curiosidad y las ganas de saber!

Ambos online en: www.novasur.cl / www.canal-eureka.cl

Agenda Juegos, Estrategias y Azares de la Vida Junio, julio y agosto Región del Biobío

Agosto - septiembre Región de Valparaíso

Julio - agosto Región Metropolitana

IV Sale a regiones/ 2012.

Encuentro de Jóvenes con la Ciencia y la Tecnología.

Atención a las convocatorias.

Tarapacá / Los Ríos / Biobío www.chileva.cl

Un viaje al pasado con tecnología del presente Catálogo fotográfico que te hará vivir la cultura del ya lejano siglo XX. www.fotografiapatrimonial.cl

Torneo de Debates Interescolares

“De la sinapsis a la comunicación social”.

Tarapacá. Inscripciones hasta el 3 de julio. www.explora.cl/tarapaca Biobío. Insripciones hasta el 11 de julio. www.explora.cl/biobio

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SEMANA NACIONAL DE LA

XVIIITECNOLOGÍA2012 CIENCIA y la 1 al 7 de octubre

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