Las moscas también duermen la siesta, no sólo las españolas

dibujo20081217moscaactividadlocomotrizLa vida de una mosca gira en torno a una monótona rutina, despertarse  antes del amanecer, tomar una siesta al mediodía y tomar un largo paseo antes del anochecer, como muestra la figura que representa la actividad locomotriz de moscas del vinagre a lo largo de 24 horas. Los genetistas británicos Ezio Rosato and Charalambos P. Kyriacou, en “Sleep, arousal, and rhythms in flies,” PNAS 105: 19567-19568, December 16, 2008 , nos resumen los últimos avances en las investigaciones que tratan de desentrañar los mecanismos genéticos responsables de esta monótona vida, básicamente una compleja conexión entre ritmos circadianos (día/noche), efectos sociales y efectos medioambiantales.

dibujo20081217moscaredneuronas1Los ritmos circadianos asociados al aparato locomotor en las moscas son generados por una red de unas 150 neuronas. Estas neuronas se suelen clasificar en células de noche (evening cells o células E) y células de mañana (morning cells o células M. Pero también hay otras neuronas que son importantes en estos proceos. Ciertas neuronas situadas en la retina (ojos) que reciben la luz, la amplifican y modulan el ritmo circadiano del resto de la red (en la figura vemos un corte transversal de una mosca, mostrando los dos ojos a ambos lados y las neuronas de estos circuitos que se encuentran en la retina, azul, y las que se encuentran en el cerebro de la mosca, verde). Estas neuronas no sólo son fotosensibles sino que también se ven influidas por el entorno ya que expresan ciertas histaminas (por ejemplo, les afecta la cocaína).

Para estudiar el efecto de cada una de las neuronas de estas redes es necesario un método que permita estimular o eliminar una a una cada una de estas neuronas. Lo han logrado Yuhua Shanga, Leslie C. Griffith, Michael Rosbasha, “Light-arousal and circadian photoreception circuits intersect at the large PDF cells of the Drosophila brain,” 105: 19587-19594, December 16, 2008 . Los autores han aplicado la técnica para estudiar la función de las neuronas laterales ventrales grandes (l-LNvs, en azul en la figura) parte fundamental del control de los ritmos circadianos en el cerebro de la Drosophila. Resultados similares han sido obtenidos por V. Sheeba et al., “Large ventral lateral neurons modulate arousal and sleep in Drosophila,” Curr. Biol. 18: 1537-1545, Oct 28 , 2008 .

Estos estudios, todavía en fase muy primitiva, muestran cómo genéticamente se puede controlar la calidad y la cantidad del sueño (en moscas), así como el efecto del entorno. No sólo se estudian moscas, sino también algunas hormigas (como Camponotus compressus) en las que hay obreras que trabajan de noche y obreras que trabajan de día. Sin entrar en detalles técnicos, los que padecen insomnio y otras enfermedades relacionados con el sueño, deben estar contentos por estos descubrimientos.

Anuncios

La teoría de cuerdas, nueva herramienta en física del estado sólido

La teoría de cuerdas se inició a finales de los 1960 con objeto de entender la fueza nuclear fuerte (la que une los quarks para formar el protón, el neutrón y los demás hadrones). No tuvo éxito ya que su versión cuántica sólo era consistente en 26 dimensiones espaciales. A mediados de los 1970 se reencarnó como un candidato a teoría cuántica de la gravedad (incluía algo parecido al gravitón, pero también ciertas anomalías cúanticas). La primera revolución de la teoría de cuerdas, alrededor de 1983, redujo el número de dimensiones espaciales a 10 y nos dejó 5 teorías (consistentes desde un punto de vista cuántico). La segunda revolución de la teoría de cuerdas, alrededor de 1994, mostró que las 5 teorías eran “versiones” de una misma teoría (aún desconocida). A principios de los 2000 surgió el problema del “landscape“, la teoría es “única” pero las condiciones iniciales determinan completamente el “vacío” del universo (todo el universo).

Muchos teóricos de cuerdas están haciendo “chaqueteros”. El problema del “landscape” les duele mucho. Se están pasando a campos afines, como la teoría de la materia condensada (ya lo contamos en agosto). Se acaba de publicar un artículo en Science que nos lo vuelve a recordar: Sean Hartnoll, “Stringing Together a Solid State,” Science 322: 1639 – 1640, 12 December 2008 . Ahora se utilizan los modelos holográficos (variante de las teorías de campos conformes), muy de moda en teoría de cuerdas en los últimos años. En teoría de cuerdas la idea es que la realidad en 10 dimensiones (o en 11 si nos referimos a la teoría M) es equivalente a una teoría en un esapciotiempo de 4 dimensiones por un fenómeno muy parecido a la holografía en óptica que nos hace ver una imagen plana como tridimensional.

La teoría de cuerdas podría explicar los superconductores de alta temperatura y los nuevos superconductores basados en hierro (en lugar de en cobre). La idea es utilizar las técnicas de dualidad para simplificar el análisis matemático de los pares de electrones fuertemente acoplados en el material mediante un modelo dual y holográfico de cuerdas débilmente acopladas. Los resultados, por ahora, son primitivos, pero auguran un futuro brillante a la teoría de cuerdas (versión de la teoría no relativista) en  materia condensada.

1919, el año en el que Einstein se convirtió en el icono del genio gracias al New York Times

Foto original del eclipse de 1919.

Einstein era conocido sólo en ciertos círculos científicos hasta 1919 cuando, gracias al New York Times, pasó a estar boca de todos, doctos o legos. El 9 de noviembre de 1919 se publicaba en The New York Times un artículo titulado “Eclipse Showed Gravity Variation,” fechado el día anterior en Londres. El artículo afirmaba que Sir Joseph Thomson, presidente de la londinense Royal Society, afirmaba que nos encontrabámos con uno de “los avances más importantes de todos los tiempos, quizás el más importante,” en la reunión del 7 de noviembre en la que se describían las observaciones del eclipse total de Sol ocurrido el 29 de mayo. La predicción de Einstein había sido confirmada experimentalmente. Algo que lo que logró convencer a la audencia Sir Frank Dyson. El Dr. Crommelin ofreció detalles más técnicos, estimando el error experimental en un 8% (el valor predicho por Einstein es el doble del de Newton). En palabras del presidente Thomson es “el mayor descubrimiento sobre la gravedad desde que Newton introdujo sus leyes.”

Los eclipses siempre han estado rodeados de cierta magia. Que un completo desconocido para el público en general adquiera la talla de Newton gracias a un eclipse es una noticia que llama la atención del público sin lugar a dudas. El público demandaba “conocer” al genio. El New York Times no podía defraudar a sus lectores, por lo que entrevistó a Albert Einstein en Berlín el 2 de diciembre de 1919, aparecido como “Einstein Expounds His New Theory,” aparecido el día siguiente. Se acababa de editar el libro de Einstein titulado “Relativity,” originalmente escrito en 1916, donde Einstein trataba de explicar la relatividad a “todo el mundo,” ya que según parece, “sólo una docena de personas en todo el mundo la entendía.” En la entrevista, las continuas referencias a Newton son todo un golpe de impacto para el público en general.

Supongo que pocos entendieron los comentarios de Einstein en la entrevista, por lo que el 7 de diciembre de 1919 apareció un artículo del Dr. Carmichael, autor del primer libro se relatividad en inglés. El artículo, titulado “Given de Speed, Time is Naught,” trataba de explicar la relatividad especial. El autor destaca que la teoría de Einstein aún es una teoría “no probada,” poniendo el énfasis en las paradojas temporales, como la de los gemelos “un hombre moviéndose a la velocidad de luz, no envejecería en 1000 años.” Palabras mayores.

1919, el año del eclipse, quizás el eclipse más importante de toda la ciencia, el que encumbró a Einstein, gracias a tres artículos en prensa, a todo un icono del genio científico.