Semáforos’ en el sistema nervioso regulan el despertar sexual en la pubertad

El despertar sexual en la pubertad depende de señales enviadas desde el cerebro. La señal neuronal nace en el hipotálamo y debe llegar a los testículos o los ovarios, pero unas moléculas pueden actuar como semáforos modulando esta señal. Si están en verde, la pubertad progresa y se alcanza una función gonadal completa, propia del individuo adulto. Si está en rojo, la señal se detiene y se produce ausencia en pubertad e hipogonadismo.

Investigadores de la Universidad de Córdoba y del Instituto Maimónides de Investigación Biomédica de Córdoba (IMIBIC), en España, estudian las bases moleculares del hipogonadismo congénito en busca de estos reguladores, para poder diseñar nuevos tratamientos.

El hipogonadismo congénito es una alteración que padece uno de cada diez mil individuos y causa infertilidad, problemas en el crecimiento y alteraciones psicológicas. Considerada enfermedad rara por su baja prevalencia en la población, puede estar causada por la deficiencia de una señal cerebral, el GnRH, cuya ausencia impide el desarrollo sexual pleno.

El grupo de investigadores dirigido por el catedrático de la UCO Manuel Tena Sempere forma parte de una red europea de expertos en salud sexual y reproductiva. Coordinado por la Universidad de Lausana (Suiza), el equipo internacional ha publicado en Nature Reviews Endocrinology un documento de consenso acerca de las bases moleculares y las estrategias diagnósticas y terapéuticas del hipogonadismo congénito. En el artículo se muestran mecanismos genéticos relacionados con la enfermedad que pueden ser de ayuda para nuevos tratamientos.

El equipo científico, compuesto por especialistas de varias disciplinas, ha determinado en qué cruces están los semáforos que pueden interrumpir la señal. Estos reguladores son genes alterados que funcionan defectuosamente. Además, puede haber factores externos relacionados con los hábitos alimenticios de los individuos, así como elementos ambientales que interfieren con la maduración y la función de dichos circuitos cerebrales.

El despertar sexual en la pubertad depende de señales enviadas desde el cerebro. (Foto: Fotolia)

Mediante la declaración de consenso publicada ahora, los especialistas pueden desarrollar enfoques más eficientes para sus pacientes en el diagnóstico y tratamiento de la enfermedad.

Según explica Manuel Tena Sempere, una forma frecuente del hipogonadismo congénito, denominado CHH por sus siglas en inglés, es el llamado síndrome de Kallmann, “una enfermedad genética de causa múltiple que resulta de un problema de desarrollo en las neuronas que controlan el eje reproductor”. Aquí la cascada neuronal se ve interrumpida durante la gestación. Cuando llega la pubertad, el individuo no adquiere de forma completa su capacidad sexual. Además, puede producir alteraciones en el crecimiento y también problemas psicológicos por el choque que se produce en el adolescente al ver frenada su madurez sexual.

Los científicos han identificado recientemente algunos de los genes implicados en el síndrome de Kallmann, esos semáforos que actúan entre el cerebro y los testículos o los ovarios. Pese a todo, hay una importante fracción de CHH cuya causa genética no está del todo identificada. En el estudio de esos mecanismos íntimos de la maduración sexual, los científicos pretenden tanto dar respuesta a enfermedades extremas, como el hipogonadismo, como generar un conocimiento básico del funcionamiento de nuestros órganos reproductores.

Para complicar la situación, hay una parte del hipogonadismo que no es genético, sino que el individuo lo adquiere por otros factores como la obesidad, con índices de masa corporal de más de 30. Este hipogonadismo puede producir problemas de la salud, especialmente en varones, por la reducción de testosterona. El sobrepeso que produce hipogonadismo puede desembocar en problemas de erección, disminución de la libido y, en general, alteraciones en la salud sexual. Por otra parte, la enfermedad puede actuar como potenciador de enfermedades metabólicas como la diabetes. “Es un círculo vicioso”, resume Tena Sempere.

La aportación internacional del grupo de investigación de la UCO y el IMIBIC se dirige a desentrañar algunos de los mecanismos básicos de la pubertad y la función reproductiva. Uno de ellos es la caracterización de uno de los interruptores que actúan en la cascada neuronal. Llamadas kisspeptinas, estas proteínas actúan como interruptores en la pubertad, permitiendo desde entonces la función reproductiva. Otro es la forma en la que se produce la retroalimentación en el círculo vicioso de la obesidad, el hipogonadismo y la enfermedad metabólica. “Tomar enfermedades como modelo nos permite conocer con mayor precisión la función del eje reproductivo y, a su vez, poder ayudar en el tratamiento de estas enfermedades”, explica Tena Sempere.

Para ello, se emplea un sistema de investigación traslacional. “Tratamos de conocer las causas en la cama del paciente y llevarlas al laboratorio y desandar ese camino con soluciones del laboratorio al paciente”, describe el catedrático de la UCO. La red europea de la que forma parte el equipo reúne tanto a investigadores básicos como clínicos. El abordaje, por ello, es multidisciplinar. (Fuente: UCO)

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Desarrollo de software para un robot humanoide destinado a viajar a Marte

La NASA (agencia espacial estadounidense) ha anunciado la entrega inminente de ejemplares del robot “Valkyrie” (Valquiria o Walkiria) a dos grupos de investigación avanzada en robótica: uno en el Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL), adscrito al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, y el otro a la Universidad del Nordeste en el mismo país.

El trabajo a realizar con estos ejemplares del Valkyrie (también denominado “R5”), que mide más de un metro con 80 centímetros (6 pies) de estatura y pesa unos 130 kilogramos (alrededor de 290 libras), será probar el robot y hacer mejoras en él con miras a misiones futuras a Marte o más allá.

El equipo de Russ Tedrake, del CSAIL, desarrollará algoritmos para el robot, como parte de una iniciativa de la NASA encaminada a crear robots autónomos más diestros que puedan ayudar a reemplazar a los humanos en misiones espaciales de alto riesgo.

En efecto, la NASA está interesada en humanoides robóticos porque pueden ayudar o incluso sustituir a los astronautas que trabajan en entornos espaciales extremos. Robots como el R5 podrían ser empleados en futuras misiones, ya fuese como avanzadilla para llevar a cabo tareas vitales iniciales de la misión antes de la llegada de la expedición humana, o como robots de asistencia para colaborar con la tripulación humana. Si bien el R5 fue inicialmente diseñado para labores de rescate en escenarios de catástrofes, se espera que demuestre ahora que también es apto para un entorno aún más difícil: la exploración del espacio profundo.

El robot "Valkyrie" de la NASA tiene casi 2 metros de alto y pesa unos 130 kg. (Foto: NASA)

Los avances en la robótica, incluyendo los que permitan una fluida colaboración humano-robot, son esenciales para desarrollar las capacidades requeridas por el viaje tripulado que la NASA planea hacer a Marte.

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Tecnología de seguridad para automóviles Volvo

La revolución tecnológica en los automóviles, incluso en aquellos que podemos considerar utilitarios, es un hecho que dura ya desde hace varios años. En la actualidad, la principal competición en el parque automovilístico la tenemos no en el precio, o al menos no solo en él, sino sobre todo en las prestaciones y en la oferta tecnológica que los coches incluyen de serie u opcionalmente.

Este es un camino que ya no tiene marcha atrás. Comodidad, autonomía, economía, se deben dar por descontados, y ahora los clientes quieren más. Para satisfacerlos, las marcas de todo el mundo están realizando grandes esfuerzos para innovar y traer a sus usuarios todo aquello que realmente marque la diferencia entre fabricantes.

Una de las marcas con más prestigio en esta carrera tecnológica aplicada al automóvil la tenemos en la sueca Volvo. Considerada como un representante de la gama alta en este competitivo mercado, los Volvo Cars incorporan diversas tecnologías englobadas en lo que el fabricante llama Intellisafe, o lo que es lo mismo, la aplicación de la técnica para hacer más seguros los coches, tanto para sus usuarios como para los transeúntes.

Intellisafe es una faceta más de los automóviles inteligentes de esta marca. Incluye un control de velocidad adaptativo, el cual es capaz de mantener la distancia de seguridad con el vehículo que nos precede, evitando inoportunos choques, sobre todo en ciudad. El sistema dispone también de un equipo de cámaras de 360 grados, lo que nos proporciona una vista panorámica del perímetro del coche, facilitando los aparcamientos y la detección de obstáculos. De noche, el sistema de luz larga activa pasa de cortas a largas de forma automática, al detectar a otros vehículos o peatones, reduciendo la intensidad lumínica durante unos momentos. Por supuesto, los nuevos Volvo disponen del sistema de asistencia en el aparcamiento, que permite que realicen la maniobra solos, sin la participación del conductor. Disponen asimismo de sensores de radar, lo que posibilita la detección de puntos ciegos, facilitando los cambios seguros de carril, y la presencia cercana de otros vehículos. La tecnología LKA garantiza además permanecer siempre dentro del carril que sigamos en carretera, tomando el mando de la conducción y maniobrando para evitar salirnos de él, por ejemplo, si nos quedamos dormidos.

(Foto: Volvo)

Los vehículos llevan sistemas específicamente pensados para la seguridad ciudadana, por ejemplo, para detectar peatones y ciclistas y frenar si es necesario, o alertando en caso de peligro de colisión frontal.

Tanta tecnología puede sugerir que este tipo de automóviles solo puedan ser mantenidos y reparados en los concesionarios oficiales. Sin embargo, existen comercios altamente profesionales que permiten adquirir recambios Volvo con las máximas garantías y seguridad. Por ejemplo, se puede ir a la pagina web - AutoRecambiosStore.es, donde se encuentran todo tipo de piezas de esta marca.

Nueva y revolucionaria estrategia de procesamiento de imágenes en teléfonos móviles

Una nueva técnica para el procesamiento de imágenes en teléfonos móviles recorta el gasto de ancho de banda en más del 98 por ciento.

A medida que los smartphones (teléfonos inteligentes) se convierten en los ordenadores y cámaras principales de la gente, existe una demanda creciente para las versiones móviles de aplicaciones de procesamiento de imágenes. Dicho procesamiento, sin embargo, puede ser intensivo desde el punto de vista de la computación, y a menudo agota con bastante rapidez la batería del teléfono móvil. Algunas aplicaciones móviles tratan de resolver este problema enviando los archivos de las imágenes a un servidor central, que las procesa y las manda de vuelta. Pero cuando las imágenes son grandes, esto introduce retrasos notables y puede implicar costes extra debido a un mayor uso de la cuota de datos.

Unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, la Universidad de Stanford en California, y la empresa Adobe Systems han presentando un sistema que, en unos experimentos, redujo en hasta un 98,5 por ciento el ancho de banda consumido para una imagen enviada a procesar a un servidor y devuelta por este, y el consumo de energía en hasta un 85 por ciento.

El sistema desarrollado por el equipo de Michaël Gharbi envía al servidor una versión altamente comprimida de una imagen, y este devuelve un archivo aún más pequeño, que contiene tan solo instrucciones sencillas para que un programa en el teléfono modifique la imagen original.

El procesamiento convencional de imágenes en teléfonos inteligentes y otros dispositivos de bolsillo consume una parte importante de los recursos de estas máquinas o de su cuota de ancho de banda. Una estrategia adecuada de software podría aliviar el problema de manera notable. (Foto: MIT)

El teléfono lleva a cabo entonces las modificaciones descritas por esas instrucciones en su copia local de alta resolución de la imagen.

Así se logra que el consumo de ancho de banda sea solo de un 1 a un 2 por ciento del que sería normal si no se hubiera recurrido al nuevo sistema.

Aplicar las modificaciones a la imagen original requiere algo de computación extra en el teléfono, pero eso ni consume tanto tiempo ni tanta energía como requeriría enviar y descargar archivos de alta resolución.

 

Patentan un láser de fibra óptica que mejora aplicaciones industriales

A este nuevo desarrollo tecnológico, que contó con el apoyo de la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad Nacional de Colombia, la Superintendencia de Industria y Comercio le acaba de otorgar una patente.

El dispositivo fue ejecutado por Jesús David Causado, ingeniero físico y magíster en Física de la U.N., y por Pedro Ignacio Torres Trujillo, profesor de la Escuela de Física de la U.N. Sede Medellín, fundador y director del Grupo de Fotónica y Optoelectrónica de la Institución, en la capital de Antioquia.

Ellos trabajaron durante casi dos años en afinar esta nueva versión para un láser (palabra que a su vez es una sigla que surge de la expresión inglesa Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation –luz amplificada por emisión estimulada de radiación–).

El nombre técnico de la creación de los expertos de la U.N. es Dispositivo Láser de Fibra Óptica Q–Switching.

Un primer logro de esta invención fue transformar la manera como se amplifica esa luz, por lo regular esta se genera en un medio activo con ganancia óptica (puede ser sólido, líquido o gaseoso), y dentro de una cavidad integrada por dos espejos que ayudan a ampliar su emisión, de la misma forma en que una guitarra amplifica las ondas acústicas a través de su caja de resonancia.

Para el caso de este invento, los profesores Causado y Torres retiraron los espejos de esta cavidad y los cambiaron por fibra óptica. De esta forma, ese medio de ganancia pasa a ser una fibra óptica que el docente Torres describe técnicamente como “dopada con iones de erbio”, es decir, con cristales que son estimulados con este elemento químico con el fin de amplificar la luz a niveles óptimos. “Para que el sistema pasara completamente a ser de fibra óptica, se reemplazaron los espejos por rejillas de difracción grabadas en el núcleo de ésta”, explica el profesor Torres.

La luz láser que dio lugar a esta patente ya no usa espejos sino fibra óptica. (Foto: UN)

Tal modificación llevó a inventar la nueva técnica patentada para actuar directamente sobre una de las rejillas de difracción de la cavidad láser, con tal de que no emita la luz de forma continua sino pulsada; cuando es continua, se proyecta de forma permanente, y aunque es muy efectiva, no siempre es suficiente para impactar superficies o hacer cortes. Al ser pulsada, se transforma en lo más parecido a flashes de corta duración (pulsos), que se repiten miles de veces por segundo, con lo que se consigue un láser más fuerte.

Aquí también se abren posibilidades para utilizar los láseres de fibra óptica en medicina: “hay un futuro muy prometedor en todas las áreas de diagnóstico y terapéuticas; además, en intervenciones quirúrgicas que siempre han requerido selectividad del instrumento usado y en las cuales sabemos que la mano del cirujano tiene sus límites", agregó el profesor Torres.

Esta es la segunda patente concedida recientemente por la Superintendencia de Industria y Comercio a profesionales de la U.N. Sede Medellín. También le había sido conferida una al Grupo de Investigación de Tecnologías Aplicadas (GITA) de la Facultad de Minas, liderado por el profesor de la U.N., Guillermo León Mesa, quien creó, en alianza con las Empresas Públicas de Medellín (EPM), un método para detectar anomalías en el funcionamiento de los rotores de los grandes generadores de más de 100 MW (megavatios), instalados en hidroeléctricas, termoeléctricas o en centrales de baja potencia que funcionan con energía eólica. (Fuente: UN/DICYT)

La distribución de cráteres en Plutón y las pistas que aporta sobre su historia geológica

La superficie de Plutón varía notablemente en función de la edad del terreno, y esta presenta grandes diferencias, abarcando desde áreas antiquísimas hasta otras muy jóvenes, pasando por las de edad intermedia. Así lo revela otro nuevo hallazgo procedente de la sonda espacial New Horizons.

Para determinar la edad de una zona en la superficie de un planeta, contar los cráteres de impacto es una buena estrategia. Cuantos más impactos, más vieja será probablemente la región.

El equipo de Kelsi Singer, del Instituto de Investigación del Sudoeste (SwRI) en Boulder, Colorado, Estados Unidos, ha cartografiado en Plutón más de un millar de cráteres, los cuales varían mucho en tamaño y apariencia.

El conteo de cráteres en áreas de la superficie de Plutón indica que tiene terrenos que datan de poco después de la formación de los planetas de nuestro sistema solar, hace unos 4.000 millones de años.

Pero también hay una enorme área que, en términos geológicos, nació ayer, lo que significa que debió formarse no antes de hace unos 10 millones de años. Esta zona, llamada de forma informal Sputnik Planum, aparece en el lado izquierdo del “corazón” de Plutón y está completamente libre de cráteres en todas las imágenes recibidas hasta la fecha.

Ubicaciones de más de 1.000 cráteres cartografiados en Plutón por la misión New Horizons de la NASA. (Foto: NASA/JHUAPL/SwRI)

Nuevos datos de conteos de cráteres revelan asimismo la presencia de terrenos intermedios, o de “mediana edad”, en Plutón. Esto sugiere que Sputnik Planum no es una anomalía, sino que el planeta ha estado geológicamente activo a lo largo de buena parte de su historia de más de 4.000 millones de años.

Más facilidad y rapidez en el diseño de objetos a imprimir en 3D

Una nueva herramienta de diseño permite a personas inexpertas hacer en minutos lo que mediante métodos convencionales les llevaría horas incluso a los expertos en diseño asistido por ordenador.

La tecnología que hace posible a la impresión en 3D se está haciendo más y más habitual, pero no hay muchos cambios en cuanto a la capacidad de crear diseños. Incluso los más simples precisan de experiencia en aplicaciones de diseño asistido por ordenador (CAD), e incluso para los expertos el proceso de diseño consume una gran cantidad de tiempo.

La impresión 3D se vislumbra como una magnífica oportunidad para progresar hacia un mundo en el que todo lo que compremos pueda ser potencialmente adaptado a nuestras necesidades, sin que ello encarezca el producto. Pero para alcanzar ese objetivo es vital que la gente sea capaz de modificar los diseños digitales a su conveniencia aunque en una forma que los mantenga funcionales, y todo ello sin tener que dedicar a la tarea un tiempo muy superior al que consumiría escogiendo un artículo en una tienda convencional.

Para un usuario de CAD, modificar un diseño significa cambiar los valores numéricos en los campos de entrada y esperar después a que el programa recalcule la geometría del objeto asociado, una operación que no es ni mucho menos instantánea.

Una vez se ha finalizado la modificación del el diseño, la nueva versión tiene que ser probada utilizando un programa de simulación. Para los diseños orientados a impresoras 3D, una de esas pruebas es cumplir con las especificaciones de tales impresoras. Pero los diseñadores habitualmente prueban también la estabilidad e integridad estructurales de los diseños. Esas pruebas pueden precisar desde varios minutos hasta varias horas, y deben repetirse cada vez que se modifica el diseño.



Una nueva interfaz basada en la web y orientada a diseñadores novatos permite una amplia variedad de modificaciones a un diseño básico, garantizando su estabilidad estructural y que pueda ser impreso en una impresora 3D. (Foto: Cortesía del equipo de investigación, con modificaciones hechas por el departamento de prensa del MIT)

El equipo internacional de Masha Shugrina, investigadora del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, ha creado un nuevo sistema que convierte automáticamente archivos CAD en modelos visuales que los usuarios pueden modificar en tiempo real, simplemente moviendo controles deslizantes virtuales en una página web. Una vez el diseño satisface las especificaciones del usuario, basta con que este accione el botón de imprimir para enviarlo a una impresora 3D.