MERDA

dijous, 16/10/2014

Una característica del llenguatge científic és l’ús abundant d’acrònims. Com que sempre intentem especificar amb tota exactitud de que estem parlant, les coses tenen noms llargs i enrevessats i els acrònims faciliten l’intercanvi d’informació. Cal dir que de vegades hi ha qui es passa i els seus articles són un seguit de sigles només comprensibles pels iniciats, però en general sempre hi ha molts acrònims en els textos científics.

El que passa és que hi ha qui li posa alegria a l’hora de triar acrònims. Per això hi ha molècules que s’anomenen DIABLO (Direct IAP-Binding protein with Low PI), IRAK (interleukin-1 receptor-associated kinase) o PORN (poly-L-ornithine) que fa molta gràcia quan el protocol experimental comença dient que treguis el porno del congelador i el comencis a escalfar. Però això no passa només amb les molècules i m’han fet notar un assaig estadístic curiós tant per la seva utilitat com per l’acrònim que li han posat.

La idea va sortir d’un investigador del American Museum of Natural History. Els que treballen en evolució dels organismes es troben moltes vegades que en els arbres evolutius hi ha forats en blanc. Espècies que es van extingir i de les que encara no hem trobat els corresponents fòssils. És complicat perquè no pots treballar si no tens les dades, i potser aquestes s’han perdut per sempre. La idea és veure com podem fer aproximacions que no siguin simplement imaginar com serien els organismes o les xifres que hi ha en els forats que queden en l’estudi.

Doncs per fer-ho va fer una aproximació matemàtica que va anomenar “Missing Entry Replacement Data Analysis” (una cosa així com “anàlisi per reemplaçar les dades perdudes”). La gràcia és que si us fixeu, el seu acrònim és MERDA. I efectivament es el que cal fer servir quan tens unes dades incompletes fragmentades i dubtoses. Vaja! Una merda de dades.

La tria no va ser casual sinó que el paio reconeix que sabia el que vol dir “merda” en català. També serviria en italià i segurament en alguna llengua romànica més, però quan li van preguntar ell va dir que ho havia tret del català. Sembla que la fama d’escatològics que tenim es va escampant. No només tenim caganers sinó que donem lloc al nom d’uns programes estadístics que generen unes xifres de MERDA.

És paradoxal pensar que es poden arribar a publicar treballs molt bons fent servir uns valors de MERDA. I també, és clar, uns treballs de merda fent servir dades molt bones.

En tot cas, reconec que no puc deixar de somriure quan trobes frases com “The MERDA value is the frequency with which a particular clade is recovered in replicated analyses where missing observations are replaced randomly with observable states”.

Com et treus el jersei? L’article.

dimecres, 15/10/2014

Fa uns mesos vaig escriure aquí mateix sobre la manera de treure’s el jersei i les diferencies que intuïa entre homes (que l’agafen pel coll i estiren) i dones (que creuen els braços i l’estiren des de sota). Un d’aquells apunts més en clau d’humor que altra cosa, però que va generar un grapat de comentaris que semblaven confirmar les diferències . Entre una cosa i altra es va proposar augmentar la estadística i fins i tot presentar-ho al número de Nadal del British Medical Journal (BMJ), una revista mèdica que per Nadal fa un número amb articles en clau d’humor.

Doncs bé, vàrem acceptar el repte i ho vàrem intentar. Per començar tocava augmentar el nombre de dades per fer una estadística més sòlida. Entre el que s’havia escrit als comentaris i el que vàrem esbrinar entre amics i familiars teníem unes xifres mínimament dignes. Això ho vàrem ampliar fent una mini-enquesta entre els membres del nostre Institut d’Investigacions Biomèdiques de Barcelona i també l’Institut de Ciències del Mar fins arribar a les 39 respostes.

Direu, que tenen a veure la recerca biomèdica i la recerca en ciències marines? Doncs moltes coses, però en aquest cas era coincidència de blogaires i amistat entre investigadors amb sentit del humor.

Amb les dades ja es va poder confirmar. Queda per la posteritat que la hipòtesi de partida es confirma: El 86,4 % de les dones es treuen el jersei creuant els braços, mentre que només el 5,9 % dels homes ho fan així. En canvi, estirant per sobre el coll ho prefereix el 76,5 % dels homes però cap dona va triar aquest moviment. La resta fins al 100 % són coses més treballades. Primer treure un braç i després el coll o coses així. Ho hem ficat en un tercer grup que hem batejat com “altres” i que és aproximadament d’un 15 % en els dos sexes. En tot cas, les diferències entre homes i dones son estadísticament significatives!

Després tocava escriure un article “pseudocientífic” (o “pseudoclínic”) amb això. Calia relacionar-lo amb alguna cosa de la medicina i posar-hi humor. I ho hem intentat. Ens vàrem adonar que a la literatura científica es descriu que hi ha una marcada diferència entre homes i dones pel que fa a les lesions en les espatlles. Els homes se les disloquen més sovint. De manera que vam especular sobre si la manera de treure’s el jersei podria ser una explicació.

Tot plegat no té gaire sentit ja que no teníem cap dada que relaciones una cosa amb l’altra. Però només es tractava de riure una mica. Vam escriure l’article, el vam enviar i vam esperar la resposta.

Però, com passa tant sovint (ai!), l’article finalment no va ser acceptat. Ens van informar que l’havien enviat a revisar per un parell de metges que van considerar que el nombre d’enquestats era petit i que no relacionàvem jerseis amb dislocacions. Tenen tota la raó del món, per descomptat, i ja n’érem conscients. En realitat l’únic objectiu era riure una mica amb una bona mostra d’humor friki, però sembla que no va ser prou divertit. Si més no, nosaltres sí que vàrem passar una bona estona preparant-lo, de manera que tot plegat ja va valdre la pena.

Però no ho deixarem aquí! Potser no es publicarà mai en una revista científica, però no caurà en l’oblit tan fàcilment. Aquí us deixo l’article (Sweater off) per si teniu ganes de riure una mica confirmant les diferències lligades al sexe en la manera de treure’s el jersei i també comprovant com de frikis podem arribar a ser els científics. A més, alguns de vosaltres formeu part dels grups experimentals ja que el que vàreu deixar als comentaris es va fer servir per fer els càlculs.

I, naturalment, moltes gràcies a tots el qui heu participat en aquest remarcable avenç científic! Ja podeu dir que heu format part d’un grup experimental.

L’art més antic

dimarts , 14/10/2014

L’art és una cosa difícil de definir. El que per uns és una mostra de la millor capacitat artística, per altres és un nyap que no mereix més interès. Però això fa referència més aviat a la qualitat de l’art. Les pintures rupestres són d’una gran simplicitat i no deixem de considerar-les mostres artístiques. En tot cas, l’art és una característica d’allò més humana i la prova és que de ben aviat els humans vam començar a intentar plasmar alguna cosa en forma de pintures figuratives.

Al dir de ben aviat parlo de fa uns 40.000 anys. Al menys aquesta és la data que li han posat a unes pintures localitzades en unes coves a l’illa de Sulawesi , a Indonèsia. Són empremtes de mans humanes i un dibuix d’una mena de porc que viu a la illa i que han esdevingut les mostres més antigues de art figuratiu.

És curiós això de les mans marcades en negatiu sobre la paret simplement a base d’escampar pigment per sobre, de manera que la mà fa de motllo. Dibuixar el perfil d’una mà és una cosa que fem de petits i sembla que també la vàrem fer en la infantesa de l’espècie humana. Potser el sentiment d’aquells artistes de fa mil·lennis fos semblant al plaer que experimenten els nens quan per fi aconsegueixen dibuixar el perfil de la pròpia mà.

També és curiós que això de les mans marcades amb pintura sigui el mateix tipus de dibuix que hi ha a altres indrets llunyans. En concret a la cova de El Castillo, a Cantàbria també hi ha mans marcades a la paret i fins ara es consideraven les més antigues ja que tenien 37.300 anys. Ara les d’Indonèsia semblen ser més antigues ja que com a mínim tenen 39.900 anys.

Les dates cal agafar-les amb una cert cautela ja que el que s’ha mesurat és l’edat del material dipositat sobre les pintures. Petites crostes minerals de carbonat de calci que també contenen restes de productes de desintegració de l’urani i que permeten datar-los amb precisió. Però només ens diuen la edat mínima de la pintura que hi ha sota.

És curiós com a molts llocs es discuteix quines pintures són més antigues, si les de el Castillo o les de Sulawesi. Curiós perquè el que sembla més interessant és el fet que els humans primitius, malgrat estar separats per unes distàncies que en aquell temps eren inabastables, ja mostraven les mateixes inquietuds artístiques. Unes inquietuds que resolien de manera similar. Escampant pintura sobre les mans per deixar l’empremta per la posteritat.

Sembla que els humans van sortir de l’Àfrica portant en la seva estructura mental el desig d’expressar-se en forma d’art. De fet, ja hi ha mostres molt més antigues de restes de petxines i objectes similars que semblen servir per fer bonic. Aprendre a fabricar pigments i escampar-los en una paret llisa no només és un exemple dels primers graffitis sinó que és una mena de marca de la humanitat.

Per això, la propera vegada que veieu un infant dibuixant el perfil de les seves mans recordeu que estareu observant un ritual que els humans fem des de fa, com a mínim, quaranta mil·lennis.

No pateixis: els físics tampoc entenen la quàntica

dilluns, 13/10/2014

La física quàntica te una propietat que la diferencia clarament de la majoria de teories científiques. Fa que ens sentim rucs. Amb la resta del coneixement científic, entenem més o menys de que ens estan parlant. De vegades ho fem de manera errònia i altres vegades només tenim la sensació de fregar el coneixement que els científics diuen posseir. Però quan ens endinsem en el món quàntic, no hi ha res a fer. Res del que ens diuen sembla tenir sentit. Aleshores posem cara d’interés, intentem dissimular el desconcert i marxem amb el sentiment de patir una suprema incapacitat per entendre el que ens deien.

Com pot ser d’altra manera? Qui resisteix impassible quan ens deixen anar frases com: “Un mesurament destrueix la coherència d’un estat inobservat que, inevitablement, després de la mesura es queda en una barreja d’estat impredictibles”. O quan ens diuen que “un electró és una partícula puntual sense volum, però de forma perfectament esfèrica i que de fet només és una ona en el continu espai temps”.

Molt bé. Assumim-ho. No entenem res de res. I el coi de gat de Schrödinger amb el seu estat de vida i mort simultànies… doncs tampoc té cap ni peus per molt que tothom en parli fent veure que ho entén. Sembla que la quàntica és un indret reservat a les ments dels físics més brillants. Un fruit del coneixement al que els mortals comuns tenim l’accés prohibit.

Però les coses no son com semblen. En el fons, i per molt que ho dissimulin,… els físics tampoc entenen la quàntica!

No vull dir que no la dominin. La física quàntica és un dels grans èxits de l’intel·lecte humà. Potser un èxit massa gran i tot. Podem calcular amb èxit el comportament de les partícules subatòmiques. Hem pogut predir l’existència d’altres que encara no havíem descobert i l’hem aplicat en infinitud de aparells que fem servir diàriament. Però això no vol dir que entenguin el que volen dir els números que obtenen.

I la prova és que hi ha un grapat de “Interpretacions de la física quàntica”. Una pila de maneres de pensar que volen dir els conceptes que emergeixen. Segons quina triïs, interpretaràs el món subatòmic d’una manera o altra. Però, com sempre passa, si tens moltes interpretacions possibles implica que no saps quina és la bona.

La més habitual ha sigut la “Interpretació de Copenhagen”, però també hi ha la “Interpretació dels universos múltiples” la “Interpretació estocàstica” la “Interpretació transaccional” i un fotimer més. Algunes amb un misticisme evident, com la ”Interpretació Madhyamika” que s’apropa a filosofies budistes, i alguna en l’altre extrem com la “Interpretació instrumentalista” que es limita a dir que calculis i no intentis interpretar. Un tema a part són les interpretacions místiques, que ja no tenen res a veure amb la ciència i que són una perversió de la quàntica.

De manera que la propera vegada que algú parli de coses estranyíssimes de la física quàntica, no us amoïneu. En el fons ell tampoc té massa clar que vol dir el que està dient. Encara que sigui físic!

(Insisteixo: Això no posa en dubte que la teoria sigui un èxit. El problema és nostre. Simplement tenim un cervell que no està dissenyat per interpretar el món subatòmic.)

L’ebola i els equips de protecció personal

divendres, 10/10/2014

La crisi de l’ebola dóna cada dia motius per comentar, discutir i opinar. Seguir els medis de comunicació i sobretot les xarxes socials és desconcertant ja que hi ha un poti-poti d’opinions ben informades i reflexions encertades, barrejats amb grapats de ximpleries absurdes, intents de manipulació i bromes de mal gust.

Hi ha molts aspectes destacables i que mereixen ser tractats, però voldria fixar-me en un en el que sembla que hi ha una certa confusió. El tema dels vestits de protecció. Més que res perquè a molts llocs he llegit notes d’indignació per la manca de vestits de nivell 4, que són els obligatoris per tractar amb l’ebola. I això és una informació que resulta una mica confosa.

M’explico. Hi ha dues situacions diferents i que cal tenir present que són molt diferents. Una cosa és l’àmbit hospitalari, sanitari, en que cal tractar amb persones infectades amb el virus i amb tot el que aquestes persones puguin contaminar. El personal que ha d’atendre aquests pacients ha de prendre mesures dràstiques per evitar infectar-se. Per això cal anar amb un equipament especial pensat per evitar que la teva entri en contacte amb les secrecions que puguin contenir virus, com ara sang, suor, vòmits, femta,… Si ho pensem un moment ens adonem que la feina dels metges és perillosa ja que han de tocar als pacients, però la dels auxiliars d’infermeria no ho és menys ja que son qui retira les deposicions o els vòmits. Un material amb una càrrega de virus altíssima!

De totes maneres, A l’Àfrica, el personal de Metges sense fronteres (MSF) ho fa cada dia, en unes condicions molt pitjors que aquí i els casos de contagi en els seus membres són molt pocs. Per tant, que ha passat per que tingui lloc un cas de contagi aquí?

Doncs que algú ha comés un error. El problema és que hi ha qui pensa que n’hi ha prou en repartir equips de protecció. Però resulta que també cal entrenar al personal a fer-los servir. I creieu-me; no és tan senzill. Hi ha un seguit de passos que cal fer en determinat ordre i de determinada manera. Jo només me n’he posat un una vegada (per coses que no tenen res a veure amb malalties) i ho vaig fer de pena. Si no em creieu, intenteu treure-us una americana o una camisa… sense tocar en cap moment la part exterior de la peça. Un petit fregament, imperceptible, i ja pots estar contaminat. Per això ho has de fer amb algú que t’ajudi i et vagi ruixant amb desinfectant.

Quin és el secret de MSF? Doncs dues setmanes d’entrenament abans de posar-se a treballar a la zona. Dues setmanes aprenent quin tipus d’equip cal segons la feina que facis, posant-te i traient-te el vestit i aprenent totes les coses que poden fallar i tots els errors que pots cometre. És absurd pensar que la gent no comet errors. Tots ho fem, però amb un bon entrenament això es minimitza. Igual que és absurd pensar que d’un dia per l’altre, tot el personal sanitari esdevindrà expert en equips de protecció per aquestes malalties. És com pensar que si li dones un equip de bomber a algú i li passes un Power Point explicant com es posa ja el pots enviar a apagar incendis.

Ara bé, el que no cal és un equip de bioseguretat 4. El motiu és que aquests equips estan pensat per una altra cosa. En l’àmbit hospitalari el que intentem és destruir el virus. Cada cosa que sospitem que està contaminada s’ha de cremar o esterilitzar d’alguna manera. Si el pacient mor, no es fa autòpsia. És massa perillós. El cadàver s’incinera directament. La feina del personal és agafar el material potencialment contaminat, ficar-lo en un contenidor i destruir-lo.

Però una situació molt diferent és en els laboratoris de recerca. Allà el que volem és investigar el virus. Entendre com funciona, com el podem destruir, quins medicaments són actius. No el volem destruir. Al contrari. Necessitem tenir sobre la taula pots plens de virus que farem créixer i concentrarem per poder manipular-los durant dies i dies, per mirar de descobrir els seus secrets. Ja se sap que per vèncer l’enemic, l’has de conèixer.

Per descomptat si en lloc de minimitzar el temps d’exposició al virus el que fas es maximitzar-lo, la situació esdevé molt més delicada i per això cal un equipament completament diferent. És per això, i només per això, que calen els vestits de nivell de bioseguretat 4 (el màxim). Uns vestits que son com escafandres d’astronautes, completament aïllats de l’exterior, fins i tot de l’aire de la sala. De fet, han de fer-se servir dins instal·lacions de bioseguretat 4. D’aquests edificis n’hi ha uns pocs al mon i a Espanya no n’hi ha cap.

La situació que ha generat l’ebola és inquietant i no s’ha de minimitzar. Però, per poc que es facin les coses bé, hauríem de ser sobradament capaços de controlar l’epidèmia. De totes maneres, escoltant responsables polítics, periodistes diversos i tertulians habituals no puc deixar de pensar en la importància, i la dramàtica mancança, d’un mínim d’educació en temes científics.

Nobel de Química: trencant els límits de la microscopia

dijous, 9/10/2014

Que passa quan algú et marca una barrera, un límit infranquejable, una zona d’exclusió? Doncs que t’entren ganes de creuar-ho i endinsar-te en la zona prohibida. A tots ens agrada, però als científics ens torna bojos. El problema és quan la frontera la marquen les lleis de la física. No te les pots saltar així com així. Però de vegades pots buscar estratègies per sortejar-les. I això és el que han fet els guanyadors del Premi Nobel de química.

Els microscopis són l’eina que ens va obrir les portes del món microscòpic. Aprofitant les característiques de les lents i les lleis de la òptica podíem obtenir imatges de coses que estan més enllà de la capacitat dels ulls. Amb ells els objectes de poques mil·lèsimes de mil·límetre (de micres) podien ser estudiats, analitzats o simplement admirats. Les cèl·lules és el més clàssic, però qualsevol cosa esdevenia visible… fins a cert límit.

El límit el marcava la longitud d’ona de la llum visible. Al voltant de 0,2 micres (o 200 nanòmetres) els microscopis ja no podien donar més de sí. No per problemes tècnics sinó perquè les coses a mesurar serien més petites que el sistema de detecció que és la pròpia llum.

Però a principis dels anys 90, l’Stefan Hell va pensar una manera de superar la barrera aprofitant les tècniques de fluorescència. En la fluorescència, una molècula és excitada per llum de determinada longitud d’ona i tot seguit torna a la normalitat emetent un altre tipus de llum. En microscòpia es fa servir molt aquesta característica que permet il·luminar diferents zones del que volem veure mentre la resta segueix a les fosques.

Però igual que podem activar la molècula perquè brilli, també podem desactivar-la fent servir una llum que apaga la fluorescència (tècnicament fa que els electrons emetin la radiació fora de l’espectre visible).

El que en Hell va dissenyar va ser un sistema en el que allò que volem mirar i que està marcat amb molècules fluorescents es sotmès a un feix de llum que apaga la fluorescència i tot queda fosc. Però la intensitat d’aquest feix és alta als extrems i nul·la al centre. Com un dònut. I al centre li posa un feix de llum diferent que sí que excita la fluorescència i permet que les molècules del centre (i només aquestes) emetin llum. Desplaçant aquest feix per la mostra pot anar fent un dibuix super-microscòpic de la zona. I si la zona d’activació és prou petita, la resolució de les imatges pot estar per sota del límit de les 0,2 micres i milloren el rendiment de manera extraordinària. Són el que s’anomena microscopi STED (per STimulated Emission Depletion).

Un altre que també va esquivar el límit de les 0,2 micres va ser en W. E. Moerner, que va aconseguir obtenir imatges fluorescents de molècules individuals. Va fer servir unes molècules de la GFP (proteïna fluorescent verda) que quan les il·luminava amb determinada llum perdien la fluorescència, però els la podia tornar fent servir un tipus de llum diferent. Com si fos un interruptor que encenia i apagava la fluorescència. Tot seguit va posar molècules de GFP en una superfície de manera que estiguessin prou disperses com per identificar-les per separat. I encenent i apagant la fluorescència va poder fotografiar-les individualment.

De fet, només era un puntet de llum, però per primera vegada aquell puntet provenia únicament d’una molècula individual.

I finalment l’Eric Betzig va aprofitar els interruptors de fluorescència d’en Moerner per fer preparacions microscòpiques marcant estructures de cèl·lules amb la GFP. Normalment queden moltes marques apilotonades, però ell va jugar a encendre i apagar la fluorescència i ho feia amb estímuls tan febles que cada vegada s’activaven només unes poques de les molècules que havia posat. La gràcia era anar captant imatges de cada pols de llum i tot seguit acoblar-les totes per formar la imatge de superposició completa. Amb això la resolució arribava a identificar coses com proteïnes individuals situades a la membrana de les cèl·lules.

Es diu que amb ells es va obrir el camp dels nanoscopis. Els microscopis permetien imatges de micròmetres (mil·lèsimes de mil·límetre) i els nanoscopis arriben als nanòmetres (milionèsimes de mil·límetre).

I a més del premi Nobel, van tenir la satisfacció de saltar-se una barrera aparentment infranquejable. Que més es pot demanar?

Nobel de física: LED blaus per il·luminar el segle XXI

dimecres, 8/10/2014

Els humans hem buscat maneres d’il·luminar la foscor des de sempre. Uns dels primers sistemes que ja tenien una certa sofisticació van ser les llànties d’oli dels temps antics. Després hem anat fent servir diferents sistemes que al final sempre consistien en fer cremar alguna cosa i aprofitar la flama per il·luminar. La cosa va canviar quan es van inventar les bombetes elèctriques. Ja no hi havia una flama sinó un fil incandescent. I posteriorment encara va millorar més amb els tubs fluorescents. Amb ells el que fèiem era activar les molècules d’un gas que també emetia llum. Però el pas final va ser la il·luminació per LED, la tecnologia que ha guanyat el Premi Nobel de física d’aquest any.

El LED (Light Emitting Diode) o díode emissor de llum és el sistema més eficient que ens hem empescat fins ara. La eficiència la mesurem dividint la quantitat de llum generada (en lumens) per la quantitat d’energia emprada (en watts). La vella llàntia d’oli tenia una eficiència de 0,1, una bombeta elèctrica la té de 16. Un fluorescent arriba als 70 i un llum LED els supera tots de llarg, arribant als 300 lm/W.

La gràcia és que tots els altres sistemes escalfen materials fins temperatures que emeten molta calor i una mica de llum, però el LED no. El LED converteix directament l’energia elèctrica que apliquem en llum, de manera que l’eficiència es dispara.

El sistema funciona fent que els electrons d’una capa de material que en té en excés “caiguin” a una altra capa on hi ha un dèficit d’electrons. En fer-ho, perden una mica d’energia que emeten en forma de llum.  Segons els materials triats els electrons tindran més o menys energia i emetran llum d’un color o un altre. Els primers LED es van fabricar a principis del segle vint i eren vermells o verds. Però els que emetien llum de color blau, de menor longitud d’ona i per tant de major energia, es van resistir fins fa unes poques dècades.

Era important perquè combinant llum verda, vermella i blava podem generar la llum blanca i, de fet, tots els colors. Per tant, per aconseguir sistemes útils d’il·luminació eren imprescindibles els LED blaus. Calia trobar el material correcte i tractar-lo de la manera adient i això és el que van aconseguir en Isamu Akasaki i lHiroshi Amano d’una banda i en Shuji Nakamura per una altra, quan van triar el nitrur de gal·li per treballar. L’altre material prometedor era el seleniür de zinc.

La gràcia era trobar la manera de preparar els cristalls de nitrur de gal·li. Per coses d’aquelles de l’atzar van veure que el seu material funcionava molt millor quan l’analitzaven amb un microscopi electrònic. La gràcia era que el feix d’electrons que emet el microscopi facilitava la creació de la capa que volien fabricar. Estrictament, eliminava els àtoms d’hidrogen que interferien el procés.

El cas és que se’n van sortir i des dels anys 90 que ja tenim tot el ventall de llums LED necessàries per generar llum blanca i per il·luminar el segle XXI d’una manera molt més eficient de com ho hem fet mai. Però no només això ja que les aplicacions dels LED son incomptables. Des de pantalles de qualsevol tipus fins LED que emeten en ultraviolat i que es fan servir per esterilitzar materials.

Nobel de medicina i fisiologia: On soc? D’on vinc?

dimarts , 7/10/2014

On vaig? D’on vinc? Aquestes preguntes ens les fem ocasionalment en sentit figurat, però ho fem constantment en sentit literal. Fins i tot sense pensar-hi el nostre cervell va identificant com ens anem movent pel món. Com sortim de casa, com anem a la feina, o com ens desplacem per un edifici i trobem les diferents habitacions. Per fer tot això, que sembla tan simple, cal que el cervell tingui un mapa mental de la zona i identifiqui els indrets per on anem passant.

La pregunta era, naturalment, com ho feia això? I les primeres respostes les va aconseguir en John O’Keefe, a Londres, als anys 70. Se les va enginyar per identificar com s’activaven determinades neurones d’una zona particular del cervell, l’hipocamp, en rates que es podien moure lliurement per un laberint. Es va adonar que determinades neurones s’activaven cada vegada que la rata passava per un indret concret i només per aquell indret. Les va anomenar “cèl·lules de posició” i n’hi havia unes quantes que al final constituïen una mena de panells indicadors del lloc per on passava la rata. Una mena de mapa cerebral de posició.

És interessant, perquè s’ha vist que aquestes neurones també s’activen quan les rates dormien. I ho feien seguin la seqüència que havien fet despertes. Probablement sigui un mecanisme per fixar a la memòria els camins fets durant el dia.

Això va indicar que al cervell es generaven mapes mentals creats a base de combinacions de neurones de posició, però el sistema encara és més complex. L’any 2005, l’Edvard i la May-Britt Moser, un matrimoni de fisiòlegs que treballaven a Trondheim van estudiar altres neurones que enviaven i rebien senyals d’aquestes neurones de posició. En fer-ho en van identificar unes situades en una zona anomenada “escorça entorrinal” que també s’activaven segons per on passés la rata, però que ho feien d’una manera diferent de les de posició.

Aquestes neurones s’activaven quan l’animal s’anava desplaçant i ho feien en grups que establien una mena de xarxa de triangles dins el cervell. Per això es van anomenar “neurones de xarxa”. L’important era que no depenia de res de l’ambient físic que envoltava l’animal sinó simplement del fet de desplaçar-se. D’entrada pot semblar estrany, però en realitat només actuen com un sistema de coordenades cerebrals.

Per orientar-se treballen conjuntament els dos tipus de neurones (com a mínim!). Unes s’encarreguen de identificar els llocs per on passem i les altres ens serveixen de marc de referència. Són les que ens diuen si estem molt o poc cap a la dreta o cap endavant. Incidentalment, un gran avenç en el coneixement humà va ser el desenvolupament de la trigonometria. Qui ens havia de dir que teníem un mapa de coordenades fetes en base a triangles dins el nostre cervell!

No es sorprenent que aquestes neurones siguin de les primeres que es veuen afectades en algunes patologies, com ara l’Alzheimer. La seva degradació permet entendre perquè les persones amb aquesta malaltia comencen aviat a tenir problemes per orientar-se.

Entendre el mecanisme que fa servir el cervell per orientar-nos en l’espai és una porta oberta a la ment, un dels grans misteris que tenim plantejats. Per això no és estrany que els hagin concedit el Premi Nobel de Medicina i Fisiologia. Per cert, el cas dels Moser és curiós. Ha passat relativament poc temps del seu descobriment i tampoc hi ha gaires matrimonis que guanyin plegats un Premi Nobel.

O seu balançado é mais que um poema

dilluns, 6/10/2014

Olha que coisa mais linda, mais cheia de graça

É ela a menina que vem e que passa

Num doce balanço caminho do mar.

 

Moça do corpo dourado, do sol de Ipanema

O seu balançado é mais que um poema

é a coisa mais linda que eu já vi passar.

 

Mira quina cosa més bonica, més plena de gràcia. És ella la noia que ve i que passa en un dolç balanceig camí del mar. Noia de cos daurat, pel sol de Ipanema. El seu caminar és més que un poema és la cosa més bonica que he vist passar.

No és estrany que la Garota de Ipanema sigui una de les cançons més conegudes. L’escoltes una vegada i quedes enganxat mentre la ment et porta a les platges del Brasil acompanyat d’una noia de pell daurada i que es balanceja seductorament al caminar. Qui s’hi pot resistir?

El que és interessant és l’esment al “balanceig” de la noia al caminar. Per algun motiu, en una noia es considera atractiu un cert grau de balanceig dels malucs al caminar. En realitat és més important del que sembla ja que és un dels moviments que fem servir per determinar si estem mirant algú de sexe masculí o femení.

Això ho han vist analitzant figures fetes només amb punts il·luminats al nivell de les articulacions. És divertit modificar paràmetres i constatar com hi ha un patró de moviment típicament “masculí” i un de “femení”. No pot ser d’altra manera ja que tenim esquelets una mica diferents que obliguen a fer moviments també diferents per caminar. L’amplada més gran del maluc en el cas de les dones és necessari per facilitar el part, però una conseqüència és que el fèmur s’insereix de manera diferent i més separada que en el cas dels homes.

En canvi, els homes balancegen més el tòrax quan caminen. També separen més els colzes , mentre que les dones tendeixen a tenir-los més propers al cos. Tot plegat genera un patró de moviment que podem identificar amb una certa facilitat fins i tot en absència de cap altre informació. I, com és d’esperar, els homes troben atractiu el moviment femení i a les dones els agrada la manera de caminar dels homes.

De totes maneres, a la part biomecànica del caminar s’hi afegeixen patrons de conducta més subtils. S’han fet experiments on posaven homes i dones a caminar en una cinta mentre els gravaven. Quan els deien que era per veure la dinàmica de l’equilibri, ho feien d’una manera, però si els deien que ho ensenyarien a altres persones per determinar si eren sexualment atractius es va veure que immediatament exageraven els trets característics del caminar cada gènere. Les noies balancejaven més els malucs i els homes caminaven movent més el cos i separant més els braços per ocupar més espai. Per tant, conscient o inconscientment tots tenim clar que la simple manera de caminar pot ser una eina de seducció prou important. I probablement resulta més determinant fins i tot que la forma estàtica del cos.

De totes maneres, sospito que pocs balancejos de malucs han resultat tan exitosos a l’hora de captar l’atenció dels homes com el que feia aquella noia brasilera camí de la platja d’Ipanema.

Càncer de mama. Un gran pas.

divendres, 3/10/2014

La lluita de la ciència contra el càncer és un llarg camí fet de moltes petites victòries en les que, ocasionalment apareix algun avenç realment notable que marca un abans i un després. És el que sembla que ha passat amb una de les recents millores en els tractaments contra alguns tipus de càncer de mama més agressius.

De càncers n’hi ha de moltes menes ja que les cèl·lules poden descontrolar-se per molts motius diferents. En el cas del càncer de mama, un dels que tenien pitjor pronòstic era l’anomenat “Her-2 positiu”. El nom vol dir que les cèl·lules canceroses ho són perquè tenen una quantitat anormalment elevada d’una proteïna anomenada Her-2. Aquest nom deriva de les sigles angleses per “Human Epitelial growth factor Receptor 2”, és a dir que es tracta del receptor que tenen les cèl·lules per a una altra proteïna anomenada “Factor de creixement epitelial”.

Aquest receptor Her-2 està localitzat a la superfície de les cèl·lules. Quan s’hi uneix determinada proteïna (el factor de creixement epitelial), envia uns senyals a l’interior de la cèl·lula que fan que aquesta comenci a dividir-se i també deixa de morir-se quan toca. Un mecanisme molt important quan l’embrió està creixent, però que cal desactivar quan ja no cal créixer més.

En realitat el mecanisme és lleugerament més complicat. Quan s’uneix la proteïna en qüestió, el primer que passa és que dos receptors s’ajunten entre ells en un procés anomenat “dimerització“, de manera que s’activen l’un a l’altre. Com si fessin un 69 molecular.

Per tractar aquest tipus de càncers s’han desenvolupat diferents medicaments, però el cas és que responien més aviat poc. A més, era un tipus de tumor que ràpidament feia metàstasi, de manera que era dels que tenien pitjor pronòstic.

Durant els últims anys han aparegut nous tractaments basats en l’ús de anticossos monoclonals. Això són anticossos dirigits específicament contra algun racó del receptor Her-2. Eren medicaments difícils de fer ja que el sistema immunitari dels pacients identificava els anticossos administrats i els atacava, de manera que perdien efectivitat molt de pressa. Per això els han hagut de modificar fins fer-los més indetectables per als nostres limfòcits.

El tractament habitual era donar dos fàrmacs: El docetaxel, un medicament de quimioteràpia derivat del taxol, un dels extractes del teix americà (Taxus brevifolia), combinat amb trastuzumab, un anticòs monoclonal dirigit contra Her-2. Concretament contra el lloc per on Her-2 s’uneix al seu activador. Amb aquests tractaments, la supervivència rondava els 40 mesos de mitjana.

Això funcionava més o menys, però era clarament insuficient. El que han fet en els últims anys, en un estudi anomenat “CLEOPATRA” i en el que participaven més de 200 hospitals de 25 països, va ser afegir un segon anticòs monoclonal, el pertuzumab, que s’uneix al lloc per un interaccionen els dos receptors que s’han d’unir per posar-se en marxa (impedeix que facin el 69 com si diguéssim).

El resultat sembla que és notable. Es passa d’una supervivència de 40 mesos a una de més de 56 mesos. Gairebé un any i mig més. L’important és que l’estudi es feia en pacients que ja tenien el càncer avançat. És a dir, amb metàstasi i quan les opcions ja pinten molt malament. Ara falta veure que passa si s’administra en estadis previs, quan la resposta als tractaments acostuma a ser molt millor. O potser valdrà la pena començar amb el tractament estàndard, que ja curava un cert nombre de casos i afegir el pertuzumab en cas de recaiguda. Sigui com sigui, el ventall terapèutic disponible ha millorat considerablement.

Tot plegat permet entendre com d’important és la combinació de recerca bàsica i clínica. Cal identificar les mutacions que experimenten les cèl·lules tumorals, cal entendre com funcionen les proteïnes alterades, cal dissenyar eines terapèutiques per atacar específicament els llocs clau d’aquestes proteïnes mutades i cal fer estudis clínics a gran escala per verificar si realment són efectius i quins efectes secundaris tenen. Una feinada que demana molts recursos materials i humans i molt de temps, però que ens està permetent anar guanyant la batalla de manera potser lenta, però imparable.

(També permet entendre perquè em posen de mala lluna els il·luminats que afirmen, sense més proves, que el càncer es cura amb bicarbonat o amb unes herbetes que ells tenen al jardí)