Un modelo estima cuánto nos fatigamos después de hacer ejercicio

Una ingeniera de telecomunicación de la Universidad Pública de Navarra ha relacionado la señal de electromiografía, registradas con electrodos colocados sobre la piel, y la pérdida de potencia, de manera que la fatiga puede ser captada en prácticamente cualquier situación o ejercicio físico.

“La fatiga es una sensación de cansancio que nos acompaña en nuestra vida diaria, pero al ser una sensación subjetiva, es muy difícil medirla —explica Miriam González Izal, ingeniera de telecomunicación de la Universidad Pública de Navarra (UPNA)—. Por eso, como medidor objetivo de la fatiga muscular suele utilizarse la pérdida de potencia o fuerza. Sin embargo, hay ejercicios dinámicos, como por ejemplo caminar, en los que sigue siendo muy difícil medir la pérdida de potencia”.

Al hacer ejercicio físico, la fatiga muscular se refleja en una pérdida de potencia. Ésta puede ser medida con el electromiógrafo, el instrumento que registra la actividad eléctrica producida por los músculos. González Izal ha desarrollado un modelo que relaciona las señales de electromiografía de superficie (registradas con electrodos colocados sobre la piel) y la pérdida de potencia muscular debido a la fatiga. Su tesis doctoral ha recibido la calificación sobresaliente cum laude con mención Doctor Europeo.

Este trabajo permite poder medir la fatiga de manera no invasiva; es decir, de manera indirecta, sin necesidad de utilizar otras técnicas como sacar sangre o extraer una muestra de músculo. “Además, poder medir la fatiga permite adelantarse a su aparición, que puede tener consecuencias irreversibles o que se tarde en volver a una situación inicial. Si podemos medir la fatiga podemos también evitarla y estar realizando ejercicio durante más tiempo a más intensidad”, explica la autora.

La tesis doctoral se desarrollado conjuntamente con el Centro de Estudios, Investigación y Medicina del Deporte (Instituto Navarro del Deporte, Gobierno de Navarra), donde se realizaron diferentes tipos de ejercicios para producir la fatiga muscular y que sirvieron para registrar la actividad eléctrica de los músculos. Mediante diferentes cálculos matemáticos, se analizó luego la relación entre esas señales de electromiografía y la pérdida de potencia muscular debida a la fatiga.

Según expone Miriam González en sus conclusiones, tras un período de entrenamiento la relación entre los cambios en los parámetros de electromiografía y los cambios en la pérdida de potencia muscular puede modificarse. “Por eso, los modelos basados en el uso de variables de electromiografía obtenidos antes de un período de entrenamiento pueden subestimar la potencia perdida tras el entrenamiento y, por lo tanto, es necesario realizar una calibración de los mismos antes de su utilización”.

La tesis 'Muscle fatigue estimation using sEMG recordings' ha sido tutorizada por el catedrático Mikel Izquierdo Redín, del Departamento de Ciencias de la Salud, y el profesor Armando Malanda Trigueros, del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, y ha obtenido la calificación de sobresaliente cum laude con mención de Doctor Europeo.

Miriam González Izal, ingeniera de telecomunicación, es autora y coautora de diversos artículos en revistas y publicaciones científicas internacionales y ha realizado estancias de investigación en Aalborg University (Dinamarca) y en la Université Libre de Bruxelles (Bélgica). Asimismo, ha participado en más de media docena de congresos nacionales e internacionales. (Fuente: UPNA)

Región cerebral crucial para las decisiones sobre el azar

Cuando un grupo de jugadores se reúne alrededor de una mesa de ruleta, es probable que cada jugador tenga razones diferentes para apostar a ciertos números.

Algunos pueden escoger un "número de la suerte" que les ha dado resultados positivos en el pasado.

Otros pueden analizar la historia reciente de los números ganadores para tratar de descifrar un patrón, con el que seguir un "método" que les permita ganar. Aunque esta estrategia tiene algo de lógica, en la práctica resulta una lógica engañosa, que no otorga ninguna ventaja cuando el juego se basa exclusivamente en el azar.

Los dos tipos de estrategias son contradictorias, porque según la primera conviene más escoger un número si últimamente ha sido el ganador bastantes veces, y rechazar un número que últimamente haya resultado perdedor bastantes veces. En la segunda estrategia ocurre justo lo contrario.

Recientemente, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y el Trinity College de Dublín, Irlanda, han averiguado, en experimentos durante los cuales los voluntarios jugaban a la ruleta y podían ganar o perder pequeñas cantidades de dinero, que cierta región del cerebro interviene de manera importante en la conducta asociada a una de esas dos maneras de tomar decisiones.

En este estudio, el equipo de John O'Doherty y Ryan Jessup comprobó que una región del cerebro conocida como el estriado dorsal estaba más activa en las personas que, en el momento de realizar la elección, seguían la estrategia de apostar por un número que ha dado resultados positivos en el pasado.

Existe una región cerebral crucial para las decisiones sobre el azar. (Foto: Caltech)

Más allá de conocer cómo el cerebro se enfrenta al concepto del azar, los resultados de este nuevo estudio podrían proporcionar, entre otras cosas, nuevos y esclarecedores datos sobre las causas de las ludopatías.

Las madres de gemelos viven más tiempo

Según un nuevo estudio, en comparación con las madres que en cada parto dan a luz a un solo bebé, las mujeres que tienen gemelos viven más tiempo, o al menos así sucedía con las mujeres del siglo XIX en Utah, Estados Unidos.

La opinión científica y popular predominante es que la carga para la salud de la madre es más pesada si da a luz gemelos. Sin embargo, esto parece quedar contrarrestado e incluso superado por la mayor fortaleza que, por lo visto, poseen las mujeres que tienen gemelos. Así lo cree el equipo del demógrafo Ken. R. Smith y la antropóloga Shannen Robson, ambos de la Universidad de Utah. Además de tener un embarazo con más descendencia, las mujeres que de forma natural dan a luz gemelos, viven más tiempo.

Tal como matizan los autores del estudio, esto no quiere decir que tener gemelos sea más saludable para las mujeres, sino que simplemente las mujeres más saludables tienen una mayor probabilidad de dar a luz gemelos y sobrevivir al parto.

La investigación se basa en los datos sobre 58.786 mujeres de Utah que estaban casadas con hombres no polígamos, y que nacieron entre 1807 y 1899. Los registros proceden de la base de datos de la población de Utah, que es una de las genealogías digitalizadas más voluminosas del mundo, e incluye registros de la inmigración de sujetos (mayormente mormones) a Utah y sus descendientes en este estado. La base de datos contiene ahora información sobre 6,4 millones de personas, desde principios del siglo XIX hasta la actualidad.

La muestra de 4.603 madres de gemelos es el conjunto más grande publicado hasta ahora de datos históricos sobre la fertilidad natural de madres de gemelos. Es por lo menos 18 veces más grande que cualquiera de las muestras históricas analizadas previamente, tal como subraya Robson.

Conviene matizar, sin embargo, que el estudio se ha centrado en las mujeres que vivieron hasta llegar al menos a la menopausia, no en aquellas que murieron antes, tal vez a consecuencia del propio parto. Es obvio que las mujeres que dan a luz gemelos, tienen mayor riesgo de sufrir complicaciones médicas que las que dan a luz a un solo bebé. Y ese riesgo aumenta con las que dan a luz a trillizos, y así sucesivamente. El estudio se ha centrado en las que no fallecieron por complicaciones del parto, y son esas madres de gemelos las que, en promedio, vivieron más años que las mujeres que en cada parto dieron a luz a un único bebé.

"Derriten músculos" para aliviar el asma

BBC Salud

Científicos en el Reino Unido están probando un tratamiento pionero en pacientes con asma que, según lo describen, "derrite músculo" en las vías respiratorias.

El asma provoca dificultad para respirar debido a la constricción de las vías aéras.

El tratamiento, llamado termoplastia bronquial, consiste en suministrar ondas de radiofrecuencia controladas en la pared de las vías respiratorias para calentar el tejido bronquial y reducir la cantidad de músculo liso.
El asma es una enfermedad crónica caracterizada por ataques recurrentes de dificultades para respirar o silbidos al respirar. Y la severidad y frecuencia del trastorno varía de una persona a otra.
Durante un ataque de asma, el recubrimiento de los conductos bronquiales se inflama causando un estrechamiento en las vías aéreas, lo cual reduce el flujo de aire que entra y sale de los pulmones.
En la termoplastia bronquial se utilizan descargas de 10 segundos a 65º C para calentar el tejido y destruir parte del músculo liso, el cual se contrae cuando ocurre un ataque de asma dificultando la respiración del individuo.
El doctor Rob Niven, profesor de medicina respiratoria del Hospital Universitario de Manchester del Sur, Inglaterra, quien está dirigiendo el procedimiento en un hospital local, afirma que "la termoplastia bronquial es el primer tratamiento sin fármacos para asma".
"Y podría ser una nueva opción para los pacientes con asma severa que presentan síntomas a pesar de las terapias farmacológicas".
"La operación se llevó a cabo como se planeaba y nuestro paciente ha respondido bien. Pero todavía debemos esperar para saber si ha sido un éxito total. Aunque me siento muy optimista", agrega el experto.
El mismo procedimiento ya ha sido probado, de forma experimental, en otros hospitales del Reino Unido, Canadá y América del Sur.
En Estados Unidos varios pacientes han estado recibiendo el tratamiento durante varios meses.

"Alentador"

La termoplastia bronquial, como afirma el doctor Nivel, no puede ser utilizada en niños porque la efectividad del tratamiento disminuye a medida que el paciente crece.

Según el experto, millones de pacientes en el mundo que sufren la forma más severa de asma son quienes más podrían beneficiarse con este tratamiento.
Uno de los efectos secundarios es que al inicio de la terapia los síntomas de la enfermedad pueden empeorar, debido a que el calor puede también causar daños en el delicado recubrimiento de los pulmones.
Pero una vez que éste se repara, dicen los médicos, los pacientes pueden beneficiarse hasta por cinco años.
El costo, sin embargo, podría ser problemático.
La termoplastia bronquial cuesta unos US$16.000 por paciente, aunque a largo plazo podría reflejarse una reducción en el costo de tratar a los pacientes asmáticos con menos admisiones en los hospitales y fármacos más baratos.
Tal como señala el principal asesor médico de la organización Asthma Uk, el profesor Ian Pavord, "la termoplastia bronquial ha mejorado los síntomas de algunas personas con asma severa y se ha reducido el riesgo de que sufran un ataque de asma".
"Y es alentador ver que la técnica se está llevando a cabo fuera del marco de los ensayos clínicos".
"Sin embargo, este tipo de procedimiento no funcionará con todos los pacientes, así que es importante que las personas con asma discutan las opciones de tratamiento con su médico para encontrar la mejor forma de ayudarlos a controlar su enfermedad".
En las últimas décadas se ha incrementado la incidencia de asma en muchos países, particularmente en los niños.
Según la Organización Mundial de la Salud, unos 235 millones de personas sufren asma en el mundo. Y la enfermedad se ha convertido en el trastorno crónico más común en los niños.

El alcohol potencia los recuerdos asociados al placer que produce

Es cierto que el alcohol en grandes cantidades disminuye la habilidad del sujeto para retener recuerdos como dónde dejó aparcado el automóvil ayer o el nombre de la persona junto a la cual ha compartido la borrachera. Pero resulta que potencia, de manera subconsciente, otra clase de recuerdos, claramente nocivos.

Cuando una persona consume alcohol, cocaína u otras drogas, su subconsciente está aprendiendo a consumir una mayor cantidad de la sustancia. Pero el proceso de adicción no reside únicamente en eso. El sujeto se vuelve más receptivo a forjar recuerdos y hábitos subconscientes con respecto a alimentos, música, personas y situaciones sociales que acompañan al consumo del alcohol u otra sustancia adictiva.

En definitiva, beber alcohol impulsa a ciertas áreas de nuestro cerebro a un aprendizaje y una formación de recuerdos que sería mejor haber olvidado. Así lo indican los resultados de un estudio conducido por el neurobiólogo Hitoshi Morikawa, del Centro Waggoner para la Investigación del Alcohol y la Adicción, adscrito a la Universidad de Texas en Austin.

En un sentido importante, sostiene Morikawa, los alcohólicos no son adictos a la experiencia del placer o el alivio que sienten al beber alcohol. Son adictos a la constelación de señales ambientales, conductuales y fisiológicas que son reforzadas cuando el alcohol provoca la liberación de dopamina en el cerebro.

La gente suele pensar en la dopamina como un neurotransmisor de la felicidad, o del placer, pero Morikawa argumenta que es más preciso definirla como un neurotransmisor del aprendizaje, ya que refuerza aquellas sinapsis que están activas cuando se libera la dopamina.


Entre las cosas que aprendemos está que beber alcohol es gratificante. También aprendemos que ir al bar, charlar allí con los amigos, comer determinados alimentos y escuchar ciertas clases de música, es gratificante. Cuanto más a menudo hagamos estas y otras cosas gratificantes mientras bebemos alcohol, y cuanta más dopamina esto libere, más potenciadas estarán las sinapsis implicadas, y más desearemos volver a experimentar el conjunto de experiencias y asociaciones que orbitan alrededor del consumo de alcohol.

Morikawa alberga la esperanza de que, conociendo mejor las bases neurobiológicas de la adicción, será posible desarrollar fármacos antiadicción que puedan debilitar, en vez de fortalecer, las sinapsis más implicadas en una adicción.

Los móviles, en el mismo grupo de riesgo que el café respecto al cáncer

Quizás la Organización Mundial de la Salud no fue muy hábil a la hora de comunicar los resultados del análisis que hizo su panel de 31 expertos sobre la posible asociación entre el uso de teléfonos móviles y el cáncer, lo que unido a una cierta tendencia al amarillismo en ciertos titulares ha servido para montar un cierto lío sobre el tema.
El informe, IARC classifies radiofrequency electromagnetic fields as possibly carcinogenic to humans [PDF 258 KB], elaborado a partir de la revisión de estudios ya hechos, con lo que no es que hayan descubierto nada nuevo, dice que a la vista de los resultados de los datos disponibles no podemos descartar al 100% que exista esa relación.
Pero como explica magníficamente Ed Yong en El veredicto de la Organización Mundial de la Salud sobre teléfonos móviles y cáncer, tampoco hay datos que apoyen que esta exista.
Así que los expertos en cuestión han hecho ha sido curarse en salud y han decidido incluir el uso de teléfonos móviles en el Grupo 2B de la lista de carcinogenos… Junto con la carpintería, el café, los encurtidos, y la gasolina, por ejemplo.
A mi modo de ver las cosas lo importante en el asunto de los móviles es que seamos conscientes de que no está descartada una posible relación entre el uso de estos y cáncer y que estemos dispuestos a seguir estudiando el tema por si acaso.
Pero no sólo no me da ningún reparo seguir usándolo aún a pesar de lo que diga el informe de la OMS, sino que me siento más tranquilo haciéndolo porque a mi modo de ver las cosas, lo que ha hecho el panel de expertos de la OMS es confirmar la validez de los resultados de los estudios anteriores que dicen que parece que no hay problema con los móviles.
Claro que todo depende de cómo mires las cosas y de cómo quieras titular tus noticias.
Para abundar en el tema, recomiendo una vez más echarle un ojo a la monografía que elaboramos en los Museos Científicos Coruñeses, dónde trabajo, sobre el tema, titulada Antenas y Salud [PDF 2,5 MB].
(El original en inglés del artículo de Ed Yong está en World Health Organisation verdict on mobile phones and cancer. Foto: my radiance (cc) Jesslee Cuizon).

Las conexiones neuronales marcan la diferencia entre el estado vegetativo y el de mínima conciencia

Un estudio europeo, publicado en la revista Science, revela que la diferencia entre los pacientes en estado vegetativo y los que se encuentran en estado de mínima conciencia radica en las conexiones 'hacia atrás' entre las capas neuronales. Estas conexiones, que transmiten los datos sensoriales del córtex frontal al temporal, son interrumpidas en los primeros pacientes y se mantienen en los segundos.

"El diagnóstico clínico para determinar si un paciente se encuentra en estado vegetativo o en estado de conciencia mínima es, hoy en día, muy difícil; este estudio ayuda a entender las bases biológica y neuronal de los estados de conciencia e inconsciencia del ser humano", explica a SINC Marta Garrido, una de las autoras del estudio e investigadora del Centro Wellcome Trust para la Neuroimagen de Londres (Reino Unido).

Los científicos han analizado muestras de 22 personas sanas, 13 pacientes en estado de conciencia mínima y ocho pacientes en estado vegetativo. Los resultados indican que, en los pacientes en estado vegetativo, las conexiones 'hacia atrás' entre las capas neuronales son interrumpidas, mientras que en las personas de los dos otros grupos se mantienen.

"Estas conexiones –conocidas también como 'procesos de arriba hacia abajo'– unen el córtex frontal con el córtex temporal, que se encuentra en la parte posterior del cerebro y es responsable de procesar la información más básica que nos llega a través de los sentidos, como el oído o la vista", indica Garrido. El córtex frontal, en cambio, está implicado en procesos cognitivos más elaborados, como la imaginación y la atención, y puede cambiar el modo en que percibimos los estímulos sensoriales.

"La forma de registrar la información de un texto depende de la atención con la que lo leemos; este efecto es un ejemplo de un proceso 'de arriba hacia abajo' que implica conexiones 'hacia atrás'", expone la investigadora. Y añade: "Los procesos más sencillos, como la visión, no se limitan solo a áreas primarias, sino que implican una red de áreas cerebrales que incluyen las áreas frontales".

Los resultados de la investigación permitirán, según Garrido, "mejorar el diagnóstico clínico y los tratamientos actuales". Los métodos de evaluación actuales se basan en la medición del comportamiento: "Un paciente en estado de conciencia tiene ciertos comportamientos que
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(Foto: grantbowles3)
requieren de la cognición, y un paciente en estado vegetativo muestra solo conductas impulsivas".

Por otro lado, el estudio supone un avance en el conocimiento de las funciones cerebrales. "Este órgano no funciona sólo como una máquina que registra información sensorial de forma pasiva, sino que elabora de manera constante proyecciones de la información visual y auditiva", remarca la experta.

El trabajo se completará con el estudio de otros estados (como el sueño o la anestesia) en los que la conciencia sufre una alteración. "Así se podría establecer un nexo entre la conciencia y los mecanimos cerebrales, en general, y el estado de coma, en concreto", concluye la científica. (Fuente: SINC)