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Más de 900.000 euros para impulsar el estudio del cerebro

De ellos, la Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno destinará 282.000 euros a becas predoctorales en Neurociencia

De generoso y estimulante calificó la doctora Carmen Cavada el apoyo económico de 943.000 euros a la Neurociencia española por parte de la Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno. Este dinero se repartirá entre becas predoctorales, proyectos de investigación, actividades de divulgación y el patrocinio de la Cátedra UAM-Fundación Tatiana Perez de Neurociencia.

El pasado mes de marzo la Fundación anunció la creación de la Cátedra UAM-Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno de docencia e investigación en Neurociencia. La cátedra, que dirige la doctora Cavada, tiene como objetivo principal la coordinación del Plan de Apoyo a la Neurociencia Española de la Fundación y elfomento de la docencia, la investigación y la difusión de los conocimientos en Neurociencia, especialmente en la comprensióndel sistema nervioso humano y de las enfermedades que lo afectan.

Para la puesta en marcha y seguimiento de su Plan de Apoyo a la Neurociencia Española, la Fundación cuenta con un comité científico formado por investigadores de gran prestigio: Joaquín Fuster, catedrático de Psiquiatría y Ciencias del Comportamiento de la Universidad de California en Los Ángeles; Jesús Flórez, catedrático de Farmacología de la Universidad de Cantabria y presidente de la Fundación Down 21; Luis Miguel García Segura, profesor de Investigación en el Instituto Cajal del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y José Serratosa, Jefe del Servicio de Neurología de la Fundación Jiménez Díaz de Madrid.

Previamente, en febrero de este año, la Fundación destinó 525.000 euros, distribuidos en tres años, a proyectos de investigación en Neurociencia. A la convocatoria se han presentado más de 200 solicitudes que están siendo actualmente examinadas por científicos independientes. Además, en la presentación de las ayudas que ha tenido lugar esta mañana, se ha anunciado la convocatoria nacional de becas para realizar tesis doctorales en el ámbito de la Neurociencia, a las que destinarán otros 282.000 euros.

Retos de la Neurociencia

El plan de apoyo a la Neurociencia prevé también la realización dereuniones científicas para favorecer el intercambio de conocimientos entre los neurocientíficos y contribuir a la formación de los jóvenes investigadores. La primera de estas reuniones tendrá lugarel próximo 6 de junio en la Real Academia Nacional de Medicina y en ella se presentará de forma oficial el Plan de Apoyo a la Neurociencia, promovido por la Fundación.

Este primer simposio analizará los “Retos de la Neurociencia en el siglo XXI”, y contará con la presencia de destacados investigadores que hablarán sobre la iniciativa Brain en EEUU (Álvaro Pascual-Leone) y el proyecto Cerebro Humano europeo (Javier de Felipe), el reto que presentan las dos patologías neurodegenerativas más prevalentes (alzhéimer y párkinson) y la discapacidad intelectual.

La Neurociencia tiene gran futuro en este momento y esta ayuda se alinea con las iniciativas Cerebro Humano de Europa y Proyecto Brain de Estados Unidos, para darle un impulso nuevo a esta disciplina”, destaca Carmen Cavada. La catedrática resaltó también que esta iniciativa privada se inscribe en la tradición científica española que representa nuestro Nobel Santiago Ramón y Cajal, considerado el padre de la Neurociencia moderna, y que continúan los neurocientíficos españoles actuales, “muy activos y con gran reconocimiento internacional”.

Más de 900.000 euros para impulsar el estudio del cerebro – ABC.es.

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Recrean la actividad del cerebro de un gusano en una imagen en tres dimensiones |MIT

La técnica podría ayudar a los científicos a descubrir cómo las redes neuronales procesan la información sensorial y generan comportamientos


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MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY (MIT) Han creado un sistema de imagen que revela la actividad neuronal en todo el cerebro de los animales vivos

http://www.abc.es/videos-ciencia/20140519/neuron-activity-3575158976001.html

Se trata de una técnica pionera, la primera primera mediante la cual se pueden generar imágenes en 3-D de los cerebros enteros de los animales en una escala de tiempo de milisegundos, y que podría ayudar a los científicos a descubrir cómo las redes neuronales procesan la información sensorial y generan comportamientos.

Lo han conseguido un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Viena, que han creado un sistema de imagen que revela la actividad neuronal en todo el cerebro de los animales vivos.

El equipo utilizó el nuevo sistema de imagen para captar la actividad de cada neurona del gusano «Caenorhabditis elegans», así como la actividad de todo el cerebro de una larva de pez cebra, ofreciendo una imagen más completa de la actividad del sistema nervioso de lo que había sido posible hasta ahora.

según Ed Boyden, uno de los autores del trabajo, so se conoce la actividad de una sola neurona del cerebro «no se puede saber cómo se está computando la información, de este modo, se necesita saber qué están haciendo las neuronas ascendentes para entender lo que significa la actividad de una neurona determinada».

Esto quiere decir, según el científico, que «si usted quiere entender cómo la información se está integrando en las sensaciones y da paso a la acción, hay que ver todo el cerebro».

Con las nuevas posibilidades derivadas de este sistema en 3D el enfoque de esta investigación podría ayudar a los neurocientíficos a aprender más acerca de las bases biológicas de los trastornos cerebrales.

En la actualidad, según Boyden, no se sabe muy bien, en cualquier trastorno cerebral, el «conjunto exacto de las células que participan», por lo que «la capacidad para estudiar la actividad en todo el sistema nervioso puede ayudar a identificar las células o redes que están involucradas con un trastorno del cerebro, dando lugar a nuevas ideas para terapias».

¿Cómo codifican la información las neuronas?

Las neuronas codifican la información -datos sensoriales, planes motores, los estados emocionales y pensamientos- mediante impulsos eléctricos llamados «potenciales de acción», que provocan elderramamiento de iones de calcio en cada celda al dispararse. Dirigiendo proteínas fluorescentes que brillan cuando se unen al calcio, los científicos pueden visualizar este encendido electrónico de las neuronas.

Sin embargo, hasta ahora no ha habido forma de poner imagen a esta actividad neuronal en gran volumen, en tres dimensiones, y en alta velocidad. La exploración del cerebro con un rayo láser puede producir imágenes en 3D de la actividad neuronal, pero se necesita mucho tiempo para capturar una imagen, ya que cada punto debe ser escaneado individualmente.

El equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts quería lograr imágenes en 3D similares pero acelerar el proceso para que pudieran ver la descarga neuronal, que se produce en sólo unos milisegundos. El nuevo método se basa en una tecnología ampliamente utilizada conocida como imágenes de campo claro, que crea imágenes en 3D mediante la medición de los ángulos de los rayos entrantes de la luz.

Los microscopios que realizan imágenes del campo de luz han sido desarrollados anteriormente por varios grupos. En el nuevo estudio, los investigadores del MIT y austriacos optimizaron estos microscopios óptico de campo para lograr, por primera vez, obtener imágenes de actividad neuronal.

Con este tipo de microscopio, la luz emitida por la muestra que se va a examinar se envía a través de un conjunto de lentes que refracta la luz en diferentes direcciones. Cada punto de la muestra generaalrededor de 400 puntos de luz diferentes, que luego se pueden recombinar utilizando un algoritmo de computadora para recrear la estructura 3D.

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Una terapia celular logra que ratones con esclerosis múltiples puedan moverse

Más de de 2,3 millones de personas padecen EM, una enfermedad en la que el sistema inmune ataca la mielina


 

UTAH UNIVERSITY La EM afecta la función nerviosa al dañar la mielina. Los ratones con MS no puede moverse (1); La terapia con células madre neurales humanas estimula las propias células del ratón para reparar la lesión (2); El tratamiento reataura la función nerviosa y los ratones podían andar y correr (3)

Un estudio realizado en ratones aporta nuevos datos sobre la terapia celular para el tratamiento de la esclerosis múltiple (EM). En el trabajo que se publica en «Stem Cell» se demuestra que la terapia celular con células medre neurales humanas logra que ratones discapacitados por una enfermedad similar a la EM volvieron a caminar dos semanas después del tratamiento.

La primera sorpresa que se llevaron los investigadores de la Universidad de Utah y de la de California-Irivine (EE.UU.) fue que los animales no rechazaron las células. Pero después vieron que estos animales, que tienen que se alimentados con la mano porque no pueden moverse para comer y beber por su cuenta, «empezaron a caminar», señala Tom Lane, autor del trabajo. En apenas 10-14 días los ratones habían recuperado sus habilidades motoras y seis meses más tarde no mostraron signos de desaceleración.

M, una capa de aislamiento que rodea las fibras nerviosas. El daño producido inhibe la transmisión de los impulsos nerviosos y causa una variedad de síntomas que incluyen dificultad para caminar, problemas de visión, fatiga y dolor.

Forma progresiva

La mayoría de los medicamentos aprobados se dirigen a las formas tempranas de la enfermedad con el fin de reducir los ataques del sistema inmunológico, aunque en los últimos años los científicos han centrado su atención en la búsqueda de maneras de detener o revertir la EM. Este descubrimiento podría ayudar a los pacientes con la forma progresiva de la enfermedad, para la que no hay tratamientos .

Loring cree que una de las claves del éxito de su trabajo es la forma en la que se cultivaron las células. El cambio en el protocolo de cultivo, señala, produjo un tipo de célula madre neural humana que resultó ser extremadamente potente.

Las células madre neurales humanas envían señales químicas que ordenan a las células del propio ratón que reparen los daños causados por la EM. Los investigadores especulan con la posibilidad de que, «en lugar de tener que injertar células madre en un paciente, un procedimiento complejo desde el punto de vista médico, podríamos ser capaces de desarrollar un medicamento». Ahora bien, los ensayos clínicos son un objetivo a largo plazo y los próximos pasos son evaluar la durabilidad y seguridad de la terapia con células madre en ratones.

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Primer mapa del cerebro humano en desarrrollo

Permitirá el estudio en detalle de enfermedades como el autismo y valida el uso de modelos animales en investigación

Uno de los retos más importantes de este siglo es el de entender el funcionamiento del cerebro humano, uno de los sistemas más complejos del universo. Un requisito indispensable para tratar un amplio abanico de enfermedades que abarca desde aquellas que se «gestan» en el seno materno, como la esquizofrenia o el autismo, hasta las que se manifiestan en las últimas etapas de la vida, como el párkinson o el alzhéimer.

La revista «Nature» publica esta semana dos trabajos que prometen un importante impulso en el conocimiento del cerebro y sus patologías. Ambos trabajos están ligados al Instituto Allen de Estudios Cerebrales, una entidad privada sin ánimo de lucro puesta en marcha por Paul G. Allen, cofundador de Microsoft, que está empeñado en desentrañar los misterios del cerebro.

Un equipo del Instituto Allen, liderado por Ed Lein ha generado un modelo de alta resolución del patrón de activación de los genes en el cerebro humano durante el desarrollo embrionario, concretamente en las semanas 15, 16 y 21 de gestación. «Conocer cuándo un gen se expresa en el cerebro puede dar pistas importantes acerca de su función», explica Ed Lein, investigador en el Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro.

Manual de instrucciones

«Este atlas ofrece una visión completa de qué genes están activos en un momento determinado, en una región concreta y en qué tipos de células, durante el desarrollo embrionario. Esto significa que tenemos un mapa del cerebro humano en desarrollo. Algo crucial para entender cómo se forma el cerebro de manera saludable y una poderosa herramienta para investigar que va mal en la enfermedad», explica Lein.

Lo que han conseguido los investigadores del Allen «es una especie de manual de instrucciones de cómo se va formando el cerebro, limitado a tres estadíos del desarrollo embrionario, aunque con datos de miles de genes», aclara Juan Lerma, director del Instituto de Neurociencias de Alicante CSIC-UMH. Esta es la primera vez que se obtiene un mapa de expresión génica de este tipo en humanos.

En especial, resaltan los autores, el trabajo puede aportar datos muy interesantes en patologías como el autismo, que se empiezan a gestar durante el desarrollo embrionario. «En patologías como el autismo o la esquizofrenia hay alteraciones muy sutiles en la arquitectura cerebral, debido a la expresión de distintos genes», explica Lerma.

Conocer dónde y cuándo se activan los distintos genes que intervienen en el desarrollo del cerebro es importante también a la hora de desarrollar posibles dianas terapuéticas, resalta Mara Dierssen, del Centro de Regulación Genómica de Barcelona y presidenta de laSociedad Española de Neurociencia, que destaca el enorme valor de este trabajo para la comunidad científica.

Tanto Dierssen como Lerma coinciden en resaltar la importancia de que los datos obtenidos se hayan puesto a disposición de todos los investigadores. «El alcance del proyecto y el nivel de detalle de los datos recogidos, ha podido lograrse gracias al enfoque altamente colaborativo e interdisciplinar de distintos proyectos del Instituto Allen. Y ahora los datos están a disposición pública. Toda la comunidad científica puede beneficiarse de nuestro esfuerzo para impulsar sus propias investigaciones en nuevas y emocionantes direcciones», subraya Allan Jones, director ejecutivo del Instituto Allen para el Estudio del Cerebro.

El mapa de expresión génica abre nuevas posibilidades ya que permitirá a los neurocientíficos «estudiar en patologías espontáneas o inducidas en el laboratorio cómo la alteración de determinados genes genera modificaciones en el desarrollo del cerebro».

Modelos animales

El trabajo valida además el controvertido uso de modelos de ratón para el estudio de las patologías humanas, ya que ha puesto de manifiesto que hay más similitudes que diferencias entre el cerebro de roedores y el humano. «Un trozo de corteza cerebral de ratón no se diferencia la del cerebro humano, como ya adelantó Cajal», explica Lerma.

Las diferencias más significativas halladas entre ratones y humanos se encuentra en la corteza prefrontal, «una zona que nos diferencia evolutivamente de otras especies», explica Dierssen, que advierte que «hay que tener en cuenta que la mayor parte del desarrollo de esta zona del cerebro tiene lugar después del nacimiento, y depende de la experiencia». Algo que habrá de tenerse en cuenta, apunta, a la hora de estudiar el desarrollo de las patologías: «a nivel prenaltal ya se producen cambios, pero también hay un componente postnatal tan importante o más que el que se produce durante el desarrollo embrionario». Por lo que cree dificil que pueda atribuirse con certeza una patología al desarrollo prenatal exclusivamente.

Mapa de carreteras

Un segundo trabajo del Instituto Allen ha logrado por primera vez establecer el mapa de las redes neuronales del cerebro compoleto de ratón. Hasta ahora se contaba con mapas parciales de conexiones entre distintas regiones del cerebro, pero este es el primer «conectoma» del cerebro completo de un mamífero. Desde hace un cuarto de siglo se dispone del conectoma del gusano C. elegans, que tiene sólo 302 neuronas. Sin embargo, el cerebro del ratón tiene 75 millones de neuronas, organizadas de forma similar a las del humano.

Ambos trabajos se han dado a conocer un año después de que Obama hiciera pública la iniciativa Brain. En esta segunda etapa se ha doblado el presupuesto inicial, que era de cien millones de dólares, para dotar a los neruocientíficos de herramientas capaces de desentrañar el funcionamiento del cerebro.

El gran reto: de las neuronas a la conducta

Una proteína verde fluorescente ha permitido trazar las conexiones del cerebro, algo así como el “mapa de carreteras”. “Todas estas conexiones estaban determinadas en el ratón e incluso en humanos. Pero lo que no estaba bien determinado era en qué cantidad estaban interconectados las distintas estructuras del cerebro entre sí.” Este estudio ha permitido “saber dónde estas las autopistas, las carreteras nacionales y las secundarias del cerebro”, explica gráficamente Juan Lerma.

Uno de los grandes retos del cerebro de mamíferos es saber cómo se genera la conducta a partir de la actividad de las neuronas. Aunque esto aún no se ha logrado en el gusano C. Elegans, cuyo conectoma ya se conoce, es un requisito previo para dar ese importante paso. Hace unos días, Rafael Yuste, el principal impulsor del Proyecto Brain explicaba a ABC que lo importante para dar este paso, además de tener las conexiones, es ver la actividad conjunta de grupos de neuronas que forman estructuras “emergentes” que dan lugar a funciones concretas, como el pensamiento.

Primer mapa del cerebro humano en desarrrollo – ABC.es.

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El Nobel de Medicina Thomas Südhof responde a los lectores de BBC Mundo

Desde que anunciaron que era uno de los ganadores del Premio Nobel de Medicina 2013, Thomas Südhof confiesa que ha estado increíblemente ocupado.

Quizás sus allegados le dirán que él se lo ha buscado, pues este científico alemán se ha propuesto responder a todas las peticiones que le han llegado en los últimos días. “Quiero aprovechar entrevistas como ésta para hablar de las cosas en las que creo”, le dice a BBC Mundo vía telefónica.

Sudhöf, quien dirige un laboratorio en la Escuela de Medicina de la Universidad de Standford, en Estados Unidos, se ríe cuando le pido que responda a nuestras preguntas de una forma sencilla y promete que “hará lo posible”.

La Academia Sueca le otorgó el galardón junto a los estadounidenses James Rothman y Randy Schekman por trabajos separados sobre el funcionamiento el sistema de transporte celular, que han permitido entender por qué ocurren diversas enfermedades como trastornos inmunológicos y diabetes.

“El cerebro es un órgano mágico y extremadamente complejo”, comenta. No se cansa de repetir que estamos muy lejos de desvelar sus misterios y tampoco se corta para decir que ello se debe en parte a la limitada financiación que -al menos en Estados Unidos- existe hacia esta área de investigación.

Los lectores de BBC Mundo le enviaron decenas de preguntas, tanto personales como acerca de su trabajo. De la selección que hicimos, el premio Nobel decidió responder primero las referentes a su labor.

Lejos de conocer el cerebro

Desde Facebook, Gog Rey Magog recuerda que uno de los Nobel de Física de este año, Peter Higgs, tuvo problemas para explicar en términos sencillos el Bosón de Higgs y se pregunta si usted es capaz de hacerlo.

Mi trabajo tiene que ver con cómo las células del cerebro se comunican entre ellas.

Como debes saber, es responsable de quiénes somos como personas y de todo lo que hacemos; desde pensar e imaginar hasta realizar acciones y tener sentimientos. Esto se logra a través de la comunicación que hay entre las células.

En el cerebro hay billones y billones de células que se comunican entre sí a través de un contacto que se llama sinapsis. Y la parte de mi trabajo que fue honrada con el Premio Nobel consiste en cómo una célula envía una señal en estos nodos de comunicación que hay en el cerebro. Es un proceso fundamental que está involucrado en cualquier actividad cerebral.

Jorge González, de Ciudad de México, pregunta si todas las neuronas hablan el mismo idioma. ¿Existen distintos tipos de comunicación?

Es una excelente pregunta porque pareciera que la respuesta es simple. En principio podrías decir que todas las neuronas hablan el mismo idioma, pero digamos que hablan distintos dialectos del mismo idioma.

Existen químicos especiales que son enviados por las neuronas para que hablen con otras neuronas. El idioma no sólo consiste en enviar las señales, sino también en su frecuencia. Una neurona puede mandar una sola señal o una ráfaga de señales. Es casi como una clave morse, donde no sólo es importante la señal en sí misma, sino también el espacio que hay entre esas señales, así como el número de señales.

En este sentido, las neuronas y células nerviosas hablan entre ellas en distintos dialectos porque usan códigos ligeramente diferentes para hablar entre ellas. Pero todas hablan el mismo idioma, en el sentido de que todas usan el mismo principio.

¿Existe algún vínculo entre el tráfico vesicular y enfermedades genéticas? Es la pregunta que le hace Lili Ugarte Riva, de Lima, Perú.

¡Oh, Dios! Existen muchísimos vínculos, ¡ja ja ja! Debido a que me comprometí a hablar en términos sencillos, puedo decir que muchísimas enfermedades del cerebro actúan en la comunicación de las neuronas.

Algunos trastornos ocurren específicamente en estos procesos de comunicación, mientras que hay otras enfermedades en las que el tráfico vesicular es sólo una de las partes afectadas.

Así que déjame hablarte sólo de dos enfermedades, que están específicamente relacionadas con el proceso de comunicación:

Una es una mutación genética en una proteína llamada sintaxina vinculante y que entre un equipo descubrimos hace unos 20 años. Se trata de un trastorno raro, pero no por ello completamente infrecuente, que también se conoce como el síndrome Ohtahara y que causa una incapacitación bastante severa en niños. Tienen episodios de epilepsia y muchos de ellos nunca aprenden a hablar.

El otro ejemplo es la enfermedad de Parkinson, que algunas veces puede ser genética, pero la mayoría de las veces es lo que llamamos esporádica.

Este trastorno involucra una proteína que se llama sinucleína, que forma agregados en las células nerviosas del paciente. Resulta que normalmente la sinucleína opera en el proceso de comunicación, en la sinapsis. Sirve como una facilitadora del habla de una neurona, de la señal, de la habilidad de la neurona para enviar la señal. Así que su función normal está localizada exactamente en este proceso que he estado estudiando. Es posible que contribuya a la enfermedad o quizás la cause, es algo que no se ha determinado.

Pablo Alexis Limón Zurita, de Paraíso, México, pregunta cuál es el papel de las hormonas en el tráfico celular. ¿Es correcto decir que un tratamiento hormonal podría ayudar en enfermedades como el Alzheimer?

Desafortunadamente, la respuesta a la segunda pregunta es no. No entendemos la enfermedad de Alzheimer y realmente no tenemos buenos tratamientos. Desearía que los tuviéramos, porque realmente es un problema importante.

No creo que la neurociencia esté en la más mínimo cerca de entender cómo funciona el cerebro. Entiendo que la gente esté impaciente, pero el hecho es que al día de hoy la inversión que se ha hecho en neurociencia ha sido modesta

En cuanto a la primera pregunta, las hormonas tienen un masivo efecto en muchas partes del cuerpo, incluyendo el cerebro. No influyen específicamente en una señal de comunicación, sino que de alguna manera cambian el estado de acción de toda la célula. Son como un termostato en una habitación que cambia la temperatura.

Claramente tienen un efecto importante en cómo funciona el cerebro.

Uno de nuestros lectores de Chile pregunta si en el futuro cercano su trabajo ayudará a descubrir tratamientos que puedan mejorar las vidas de personas con enfermedades neurológicas.

Creo que es un poco optimista hablar del futuro cercano. Pero considero que para poder tratar a las personas primero tenemos que entender la enfermedad.

Por ejemplo, con el Alzheimer, en realidad no sabemos por qué se enferma la gente. No obstante, pienso que no sólo hay una esperanza, sino que existe una muy plausible expectativa de que al investigar cómo funciona el cerebro podremos encontrar tratamientos para esta enfermedad.

Sin embargo, no creo que la neurociencia esté en lo más mínimo cerca de entender cómo funciona el cerebro.

Entiendo que la gente esté impaciente, pero el hecho es que al día de hoy la inversión que se ha hecho en neurociencia ha sido modesta.

¿Existe poco interés en invertir en el campo de la investigación del cerebro?

Creo que sí. Esta es una pregunta muy política. En Estados Unidos, de alguna manera nos desafían para que pensemos en la posición de la ciencia, porque tradicionalmente la neurociencia es políticamente neutral: sus esfuerzos están dirigidos únicamente a alcanzar la verdad. Pero se ha convertido casi en algo como en la época posmedieval, cuando la Iglesia católica trató de prohibir la discusión sobre el cosmos y de cómo la Tierra es la que circula alrededor del Sol.

Actualmente -al menos en Estados Unidos- hemos prácticamente regresado a eso. A pesar de ser obvia, la verdad científica algunas veces está básicamente castrada.

Así que estamos teniendo algunos problemas, pero -en general- creo que la gente se da cuenta de que necesitamos entender el cerebro y que ese es uno de los retos más importantes que enfrenta nuestra sociedad en cuanto a la lucha de enfermedades.

No soy un genio, sólo intento hacerlo lo mejor que puedo

Thomas Südhof sabe que es un privilegiado al poder haberse dedicado a lo que le apasionaba. Es consciente de que parte de su éxito radica en el apoyo de su familia y agradece el hecho de que al final las decisiones que tuvo que tomar en el ámbito personal hayan dado fruto en el profesional.

¿Cómo terminó dedicando su vida al estudio del sistema de transporte de las células que finalmente tuvo el reconocimiento del Premio Nobel? Jorge Rodríguez, Guayaquil, Ecuador.

Cuando tuve que tomar una decisión entre practicar la medicina o dedicarme a la investigación, me decanté por la segunda, porque pensé que sería más productivo si contribuía al avance de nuestro entendimiento de enfermedades, lo que potencialmente a largo plazo ayudaría a la gente.

Al principio empecé en un campo completamente distinto. Trabajé en arterosclerosis y en colesterol y lípidos. Pero cuando tuve la oportunidad de iniciar mi propio laboratorio, mi carrera independiente, decidí cambiar de área y trabajar en el cerebro, porque en esa época -hablo de hace unos 25 años- no sabíamos nada.

Ahora sabemos muy poco. Pero entonces no sabíamos nada sobre mecanismos moleculares en el desempeño del cerebro.

Y pensé que debido a que hay tantas enfermedades neuronales y a que el cerebro en sí es muy importante, sería una gran oportunidad de intentar hacer algo que podría servir de algo.

¿Cuántas cosas ha tenido que sacrificar para alcanzar el éxito profesional? Pregunta Imelda Flores Vázquez desde Facebook.

Esto quizás le sorprenda, pero no creo que haya hecho algún sacrificio. Amo mi trabajo y estoy agradecido de hacer algo que puede ser útil, me resulta gratificante hacer algo en lo que creo.

Pienso que la ciencia es la búsqueda de la verdad y creo que la verdad es el mayor valor que tenemos en nuestra civilización. Me siento afortunado de hacer lo que hago.

Denise Calle, de Ecuador, le pregunta: “Cada vez que escucho historias que han cambiado al mundo pienso en las noches de insomnio y en la familia de aquellos que han alcanzado grandes éxitos”. ¿Qué se siente saber que todo su esfuerzo y el de los suyos han dado fruto?

Obviamente estoy más que feliz de recibir este premio. Estoy muy, muy contento. Pero para mí la recompensa más grande que puedo tener de mi trabajo es poder entender algo y ayudar a otros a entenderlo.

Creo que el ser galardonado con el premio Nobel confirma que lo que hacemos puede ser útil. Pero no lo hice por el premio. No trabajo por el premio. Es maravilloso, me encanta, pero si no hubiera recibido el premio no hubiera cambiado en cómo me siento.

Pienso que mi familia también está feliz, que al fin y al cabo mi familia me quiere por quien soy. Como persona, considero que todo el mundo debe de alguna forma tener un objetivo de hacer algo útil en la vida; eso puede ser por la familia o por la sociedad, y creo que mi familia se da cuenta de ello y está perfectamente en paz con los sacrificios que se han hecho.

¿En qué cambiará su vida ahora que ha ganado el premio Nobel? Maria Rodhas de Mueller, Alemania.

Bueno, actualmente estoy increíblemente ocupado, porque estoy intentando responder a las peticiones de la gente y de comunicar lo más que pueda.

Intento usar entrevistas como ésta para decir las cosas en las que creo. Porque considero que en la actual discusión social hay muchas cosas que no están bien y al menos me gustaría decir lo que personalmente pienso.

Creo que este momento tan ajetreado pasará y disminuirá, pero espero que el Premio Nobel me permita comunicarme más y mejor con otros.

En términos prácticos, ¿Cuál ha sido el mayor logro de su trabajo? Jorge González pregunta desde Twitter.

Desde mi perspectiva, el mayor logro de mi trabajo es que ahora podemos tener un buen entendimiento de cómo las neuronas hablan entre ellas.

Me parece una visión emocionante, de la que estoy muy orgulloso.

Diego Machado, de Tunja, Colombia, pregunta cuántas veces ha fracasado antes de lograr algo.

¡Oh, muchas veces! Hemos tenido muchísimos fracasos. Es un poco como caminar en una ciudad extraña en la que intentas llegar a un lugar y caminas por calles que terminan siendo ciegas, por calles que te llevan a otra dirección y básicamente lo que tienes es una brújula para intentar encontrar el lugar adecuado.

Así que hemos tenido muchos fracasos, son muchas las cosas que tuvimos que superar, muchas peleas…ja, ja, ja… Pero, ¿sabes? Eso es parte de ser humano.

No soy un genio, ja, ja, ja, sólo intento hacerlo lo mejor que puedo.

Si tuviera la oportunidad de escoger la cura de una enfermedad, ¿cuál sería? Pregunta Paola Florentin, de Lambaré, Paraguay.

Es difícil. Probablemente elegiría autismo y esquizofrenia, que están relacionados, porque afecta a la gente joven y me parece que es algo particularmente terrible.

¿Y qué tan lejos estamos de encontrar una cura para estas enfermedades?

Muy lejos porque no entendemos estos trastornos. Sí, ha habido un gran progreso. Hace diez años no sabíamos casi nada y ahora sabemos muy poco.

Una de las cosas que quisiera decir es que la gente tiende a pensar que debido a que durante muchos años ha habido una investigación ahora deberíamos estar cerca de alcanzar la cura.

Hay algunos científicos que incluso creen que estamos cerca, pero yo no creo que eso sea cierto.

El cerebro es muy difícil de entender debido a que es un órgano maravilloso e increíblemente sofisticado. Y estamos muy lejos de entenderlo.

El Nobel de Medicina Thomas Südhof responde a los lectores de BBC Mundo – BBC Mundo – Noticias.

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Ranulfo Romo: «Es probable que no seamos otra cosa que títeres de nuestras neuronas»

Investigador de la Universidad Nacional Autónoma de México, estudia las bases neurobiológicas de la toma de decisiones

SENC
El investigador mexicano Ranulfo Romo fue uno de los ponentes del XV Congreso de la Sociedad Española de Neurociencia celebrado recientemente en Oviedo

Ranulfo Romo estuvo en España con motivo del XV Congreso de la Sociedad Española de Neurociencias, celebrado en Oviedo del 25 al 27 de septiembre. Investigador del Instituto de Fisiología Celular de l Universidad Autónoma de México (UNAM) y miembro del Colegio Nacional de Mexico, su trabajo se centra en comprender qué hay detrás de la toma de una decisión. “Probablemente tomar una decisión es el mecanismo cumbre de nuestro cerebro. Y dado que no tenemos acceso directo a los procesos finos de la maquinaria cerebral, tenemos que generar modelos experimentales, en mi caso utilizando primates, que en la escala sensorial, motora y de memoria a corto plazo tienen un cerebro muy parecido al nuestro. En monos entrenados para tomar decisiones, como evaluar opciones o información sensorial, podemos estudiar directamente las neuronas involucradas en esta función. Lo bonito de esto es que detrás de una decisión perceptual podemos estudiar mecanismos muy básicos aún no bien conocidos, como por ejemplo cómo se representa la información del mundo externo en nuestro cerebro. Por ejemplo, cuando vemos una cara, ¿se ve en el cerebro?, o ¿qué representación hay en el cerebro auditivo cuando oímos una voz? Y lo que hemos visto es que hay una copia cerebral, neuronal, muy dinámica, de lo que ocurre en el mundo externo. El mundo que percibimos tiene una representación física en la actividad de nuestras neuronas.

-¿Cómo es esa representación?

-La coordinación de chispas eléctricas, que es el lenguaje de las neuronas, en un instante del tiempo representan variables físicas de los estímulos. Se puede decir que las secuencias temporales de una palabra se representan en las chispas eléctricas de las neuronas, es una especie de código digital para reconstruir las imágenes del mundo externo. Esas representaciones son muy útiles porque nos permiten sentir y, como material primario, generar los procesos de percepción. Por ejemplo, en el caso del reconocimiento de una cara, se combina lo que guardamos en la memoria y la representación sensorial inmediata, que se produce en ese momento. Al cotejarlo se reconoce a la persona. Si falla la memoria no sabemos quién es, y si falla la representación sensorial tampoco, como ocurre en Alzheimer, donde se han perdido los circuitos cerebrales de la memoria. Se pueden representar los atributos físicos pero no se pueden combinar con los guardados en la memoria y no lo reconoceríamos, ni podríamos entender las palabras que escuchamos. Hace falta la información sensorial inmediata más la representación del código para decodificar las palabras. Esto nos permite estudiar en qué parte del cerebro y en qué forma guardamos la información y podemos encontrar el código neural de la memoria. Y ver cómo se combina con la entrada sensorial. Y la parte cumbre de todo esto es la toma de una decisión: ahí está esta persona que conozco.

-Según esto, todo lo que hacemos a diario son decisiones…

Absolutamente todo. Y, por ejemplo, cuando tecleamos en el ordenador, el cerebro está tomando decisiones muy rápidas para escribir lo más relevante.

-¿Cómo sabe una neurona lo que es más importante? ¿Tomamos nosotros esa decisión o es una ilusión y en realidad la toman nuestras neuronas?

Es una ilusión creer que somos dueños de nosotros mismosy que tenemos control en la toma de decisiones. Quienes toman las decisiones son los circuitos neuronales, que en su trabajo por detrás del nivel de consciencia hacen estas operaciones y finalmente mandan una decisión para que creamos que la hemos tomado nosotros. Es cierto que parece que hay un tiempo muy corto, donde interviene la consciencia, y se puede vetar esa decisión. Pero es muy corto, y ahí intervienen mucho los sistemas de educación familiar, que nos hacen ser prudentes. Porque tomar una decisión tiene muchas consecuencias para bien o mal. Y detrás están todos los valores, y tenemos circuitos que le dan valor al contenido de una decisión. Hay decisiones fáciles, difíciles y otras imposibles, pero hay que hacer algo siempre. Aunque sea no hacer nada, que ya es una decisión que tomó el cerebro

-¿Qué circuitos están implicados en la toma de decisiones?

-Cuando se trata de evaluar el contenido de la información que entra por nuestros sentidos, por ejemplo un documento que tiene información, entra por la vista, al leerlo, se representa en la corteza visual y luego viaja por muchos circuitos cerebrales hasta ir a cotejarse con su experiencia, con la información adquirida a lo largo de la vida para tomar una decisión. Hay múltiples circuitos de neuronas que se coordinan espacial y temporalmente para tomar decisiones. Los circuitos muy bien integrados optimizan una decisión. Por ejemplo, los de un ingeniero, un abogado, un médico o un tenista como Rafa Nadal, que basados en la experiencia toman una decisión. Nadal debe tener un circuito muy interesante para coordinar la información visual, auditiva y propiceptiva –[que proporciona información sobre la posición del cuerpo]- y evalúa de dónde llegan las bolas y cómo responder. Estos circuitos tiene que ver con la experiencia previa y el entrenamiento.

-¿Estas habilidades para tomar decisiones son innatas o se pueden entrenar?

-Esa cuestión es un eterno debate. Hay quienes piensan que se nace con circuitos óptimos para ser algo concreto en la vida. Otros tienen la postura de que es una cuestión de educación. Yo pienso que es la combinación de ambas cosas, que hay factores genéticos que optimizan la circuitería cerebral y también que con entrenamiento, es decir, con educación o ejercicio, nosotros podemos hacer circuitos muy óptimos para tomar decisiones. Un cerebro no entrenado, aun con circuitos óptimos, no va muy lejos. Y a la inversa, un cerebro mal construido y bien educado tampoco. Se requiere una combinación de ambas cosas, pero la educación es fundamental.

-¿Las emociones interfieren en la toma de decisiones?

-No solo somos entes racionales. Tenemos también un cerebro emocional. Y así como se combina la información sensorial con la memoria y el aparato motor, también lo hace con el aparato emocional. Las emociones también le dan color a nuestras decisiones. Tiene que ver con los procesos de todos los días, en los que obtenemos recompensas. Cada vez que tomamos una decisión correcta, el cerebro nos da una recompensa. Y tenemos circuitos cerebrales que dan valor a nuestras decisiones. Hace años participé en estos experimentos donde descubrimos que había circuitos cerebrales que tienen una molécula llamada dopamina que da valor al contenido de la información. Sin este valor no podemos aprender ni memorizar, y por tanto sin dopamina la vida podría ser un desastre.

-¿El sistema de recompensa del cerebro está implicado entonces en la toma de decisiones?

-Totalmente. Nuestro cerebro busca recompensas todos los días. Al llegar a casa busca que le reciban bien, que la comida sea sabrosa, que la cama sea la adecuada para un buen descanso, que le llamen sus amigos y le demuestren su afecto. Si hacemos algo mal, como no pasar un examen, la recompensa es tan negativa que puede hacer que nos deprimamos. Este sistema de recompensa da valor a lo que recibimos a cambio de las decisiones que tomamos.

-¿Se puede cambiar esta valoración cambiando nuestra forma de pensar?

-Los psiquiatras, que son más prácticos, le pueden dar una pastilla. Pero cuando se tiene un problema, el hecho de comentarlo con alguien también ayuda. Nuestra vida es importante siempre y cuando uno tenga un impacto en el otro. Solos no somos nadie. Somos alguien por los demás. Yo no sabría si mis decisiones son o no correctas si los demás no me dan una referencia.

-¿La toma de decisiones es exclusiva de nuestra especie?

No. Hasta un gusano como Caenorhabditis elegans tiene que tomar decisiones. Y nos parecemos en que son categóricas. Quizás en lo que nos diferenciamos es que yo puedo posponer mis decisiones y no estoy seguro de que el gusano pueda hacerlo. Las decisiones dependen mucho del medio y del contexto donde esté cada organismo. Aunque son categóricas en ambos casos, las del gusano C. elegans son muy diferentes.

-¿Mucha información perjudica la toma de decisiones?

-No lo creo. Es bueno tener información, pero más importante que eso es tener conocimiento. El paso de información a conocimiento es muy importante. Quizá es algo que aún no se ha evaluado muy bien en nuestras sociedades, porque ahora tenemos acceso a la información, que a veces se confunde con conocimiento. Ese paso significa que damos sentido a la información y que la usamos para un propósito. Cuando leo el periódico tengo acceso a la información. Pero con detalle solo le presto atención a la que es útil para mi vida y la incorpora a mi conocimiento. Y eso requiere una toma de decisiones

-¿Podrán las máquinas tomar decisiones mejor que nosotros en un futuro, un robot, por ejemplo?

-Decisiones razonadas como las nuestras, no creo. Pero hay algo muy importante. Hace unos meses escribí el prólogo de un libro sobre la consciencia y el autor hacía énfasis en si podremos generar alguna vez una consciencia artificial. Una consciencia artificial significa un consciencia capaz de evaluar información, de sentir, percibir y tomar decisiones razonadas y con emociones. El autor sugiere que sí y lo argumenta. Yo dudé, pero me acordé del libro de Verne “Viaje a la luna”. El libro tardó cien años en hacerse realidad. No quiero ser profeta pero quizá en cien años tengamos una consciencia artificial. Y no sé cómo se transformarían nuestras vidas. Crearíamos organismos autónomos con capacidad para tomar decisiones. Y no sé como podrán interaccionar los seres biológicos con esos seres, que después se podrían autoconstruir y generar su propia cultura “artificial”. Yo no lo voy a ver, pero, basándome en lo que ocurrió con Julio Verne, creo que todo lo que uno se imagina algún día lo cristalizará.

-Julio Verne, aunque era abogado, tenía una gran afición por la ciencia y estaba muy al tanto de los avances científicos, de forma que podía intuir que cosas serían factibles en un futuro relativamente cercano y cuáles no. ¿Con el conocimiento que tenemos ahora sobre el cerebro podríamos llegar a crear esa consciencia artificial? ¿O pasará como con la máquina del tiempo imaginada por H.G. Wells, contemporáneo de Verne, que hoy sigue siendo una ficción?

-Por el momento crear una consciencia artificial es prácticamente imposible. Tendríamos que conocer el cerebro muy bien para llegar a eso…y me gustaría que nunca sucediera. Pero dado el avance científico, muy rápido, vamos conociendo los secretos de nuestro propio cerebro. Pero cabe la duda y la posibilidad de que el cerebro mismo, como se estudia a sí mismo, nos genere una trampa, de forma que nunca podamos conocerlo en su totalidad. Y en ese caso generaremos máquinas imperfectas, perfectas sólo para el automatismo, como los ordenadores, que tienen una capacidad de cálculo superior a la nuestra, pero que funcionan sólo con nuestras instrucciones, en forma de programa. Lo que sabemos del cerebro actualmente es mucho y muy poco al mismo tiempo. Sabemos dónde y en qué parte ocurren los procesos cerebrales, pero cómo ocurren, los principios básicos, no solo sabemos.

-¿La teoría del gen egoísta de Richard Dawkins, para explicar las bases biológicas de nuestra conducta, podría interpretarse como “la neurona egoísta”, que toma decisiones por nosotros y nos hace creer que son nuestras?

-Este asunto de Dawkins lo discutía hace poco con mi esposa. Con mi cerebro consciente he decidido preservar mis genes a través mis nietos. Y ocupo mucho de mi tiempo en seguirles de cerca en su educación, llevarles al colegio, enseñarles cosas útiles. No es que quiera hacerlos a mi imagen y semejanza, sino que quiero contribuir a su educación. Y reflexionando con mi esposa, me di cuenta de que en el fondo lo que “a mí me interesaba”, en mi egoísmo, era lo que mis neuronas estaban decidiendo: que teníamos que preservar nuestros genes. Es probable que no seamos otra cosa que títeres de nuestras neuronas. Y que todas nuestras decisiones sean producto de nuestra maquinaria cerebral. Y nuestra consciencia no es más que un producto emergente que es muy difícil de ubicar en un lugar concreto, porque es producto de la actividad de nuestras neuronas.

-Esto que dice pone en tela de juicio el libre albedrío…

– Ese es un tema que me interesa mucho. Hace un año organicé un simposio en el Colegio Nacional de México, con personalidades de diversos ámbitos, para discutir si nuestras acciones están determinadas o si tenemos libre albedrío. La conclusión a la que llegamos fue muy interesante: Los físicos y matemáticos, en su mayoría, dirán que todo está determinado. La mayoría de los biólogos pensamos que hay cierta libertad. Sin embargo, hay un experimento muy bonito de Benjamin Libet, en el que registraba la actividad cerebral de sujetos a los que pedía que hicieran un movimiento cuando quisieran, y mientras Libet registraba la actividad cerebral. Y encontró que antes de que los sujetos decidieran mover el dedo, sse activaban sus neuronas. Y al ver este resultado les preguntó cuándo notaron que querían hacer ese movimiento. Y encuentra que 300 milisegundos antes [de la intención] las neuronas estaban activadas, y llega a la conclusión de que todo movimiento voluntario es involuntariamente iniciado y que todo acto conscientemente iniciado es inconscientemente iniciado. Si esto fuera cierto, quiere decir que no tenemos libre albedrío. Sin embargo, existe la posibilidad de que tengamos una franja de tiempo muy corto donde podemos juzgar ese deseo, esa intencionalidad y dejarla pasar, bloquearla, vetarla o modularla. Puede que los asesinos tengan mucho más corto este tiempo y no puedan cancelar la ejecución de la acción. Si existe el libre albedrío, tendríamos una franja de tiempo muy corta para modular nuestras acciones y decisiones.

– Entonces, la frase de Cajal, padre de la neurociencia moderna, que dice que un hombre puede, si se lo propone, esculpir su propio cerebro, ¿cómo encaja?

-Por supuesto, porque en el fondo, una vez que he tomado una decisión recibo un feedback externo que va moldeando mis acciones. De hecho, se dice que sólo se aprende de los errores, y no de los refuerzos positivos, o éxitos. Si Nadal no se entrenara, por más aptitudes que tenga, no sería el campeón que es ahora. Si don Santiago Ramón y Cajal no hubiese pasado horas y horas al microscopio viendo las muestras de tejido que preparaba, nunca hubiese podido ser el gran neurobiólogo español, quizá el más grande todos. Y se hizo a sí mismo, con muy pocos recursos. Cuando tomamos un libro para leerlo, por ejemplo, supone una opción personal, una disciplina para sentarse y leerlo. Toda acción tiene un coste, con un refuerzo positivo o negativo. Y de esas dos cosas muy elementales, binarias, uno va esculpiendo su cerebro haciéndose a si mismo lo que uno cree que quiere ser.

-Pertenece a Colegio Nacional de México, ¿qué significa eso para usted?

-Somos un grupo de 40 personas de diversos ámbitos: pintores, novelistas, matemáticos… Diego Rivera perteneció a la Sociedad, así como Mario Molina (Nóbel de Química en 1995) Octavio Paz o Carlos Fuentes, recientemente fallecido, un grupo selecto de personas. Esto nos otorga una posición vitalicia muy conveniente para los miembros, porque tenemos mucha libertad para nuestro trabajo. El lema es ‘libertad por el saber’. No dependemos de las instituciones, sino de nosotros mismos. Somos libres.

Eso, si las neuronas se lo permiten….

-Exactamente…

Ranulfo Romo: «Es probable que no seamos otra cosa que títeres de nuestras neuronas» – ABC.es.

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La alta literatura es gimnasia para el cerebro

La escritura literaria estimula las áreas cerebrales implicadas en la emoción social y la empatía

La novela popular y el ensayo no lo hacen

El trabajo que Science publica este jueves hace diana en el epicentro de la más profunda cuestión en la estética literaria. ¿Por qué El código Da Vinci de Dan Brown puntúa menos que El americano impasible de Graham Greene en ese concurso para ascender al parnaso? ¿En qué sentido es Arturo Pérez Reverte menos literario que Javier Marías? ¿Por qué discutieron Carlos Ruiz Zafón y Antonio Muñoz Molina? Pues bien, he aquí una respuesta: mirad al cerebro. Leer ficción literaria recluta las áreas cerebrales implicadas en la emoción social: las que distinguen una sonrisa sincera de una falsa, detectan si alguien se siente incómodo o evalúan las necesidades emocionales de familiares y amigos. La ficción popular (como las novelas de espías o de amor y lujo) no lo hace, y la estantería de no ficción tampoco lo consigue.

Las lecturas literarias también son únicas en que estimulan la teoría de la mente, la facultad de ponerse en la piel del otro. La razón, según publican en Science los científicos de la Nueva Escuela de Investigación Social en Nueva York, es que la alta literatura nos obliga a expandir nuestro conocimiento de las vidas de otros, y a percibir el mundo desde varios puntos de vista simultáneos.

Los resultados de los científicos de Nueva York ofrecen, seguramente por primera vez en la historia de la crítica literaria, un criterio objetivo para cuantificar “el valor de las artes y la literatura”, como dice su institución. La Nueva Escuela de Investigación Social se fundó en 1919 con el espíritu de promover la libertad académica, la tolerancia y la experimentación. Publicar una investigación en Science es seguramente una culminación de ese programa. Su trabajo muestra que “leer ficción literaria estimula un conjunto de capacidades y procesos de pensamiento fundamentales para las relaciones sociales complejas, y para las sociedades funcionales”.

El psicólogo Emanuele Castano y su estudiante de doctorado David Comer Kidd han consultado a críticos e historiadores de la literatura para dividir el espectro continuo y diverso de la expresión literaria en solo tres categorías: ficción literaria, ficción popular y no-ficción.

Los voluntarios —siempre los hay en las investigaciones de psicología experimental, y suelen ser estudiantes de psicología sedientos de créditos— leyeron textos de esos tres géneros y se sometieron a todo tipo de mediciones perpetradas por Kidd y Castano. Los psicólogos estaban interesados sobre todo en su teoría de la mente, la habilidad de adivinar los pensamientos de otros, sus intenciones y emociones más ocultas. Este ejercicio de adivinación es algo que todos practicamos continuamente, de un modo más o menos consciente, pero unas personas lo hacen mejor que otras.

Una de estas pruebas es leer la mente en los ojos. Los participantes miran a fotografías de actores en blanco y negro y tienen que adivinar la emoción que están expresando. ¿Fácil? Pues seguro que hay alguien que lo hace mejor que usted. Otra prueba se llama el test de Yoni, y trata de medir a la vez las habilidades de percepción cognitiva y emocional de los voluntarios. “Hemos usado diversas medidas de la teoría de la mente”, dicen Kidd y Castano, “para asegurarnos de que los efectos que vemos no son específicos de un tipo de medida, y acumular evidencias convergentes para nuestra hipótesis”.

En los cinco tipos de experimento, los psicólogos de Nueva York han comprobado que los voluntarios que fueron asignados (al azar) a leer los textos más literarios puntuaron más alto en las medidas de la teoría de la mente que los que leyeron ficción popular o ensayo. Estos dos últimos géneros, por cierto, puntuaron igual de mal en esas pruebas.

“A diferencia de la ficción popular”, concluyen los autores, “la ficción literaria requiere una implicación intelectual y un pensamiento creativo de sus lectores”. Así que ya lo saben: lean bien, queridos lectores.

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