Ciència amb nom de dona

Guillermina López-Bendito: “El desenvolupament del tacte en un cec no necessita l’experiència”

La biografia oficial de Guillermina López-Bendito diu que va néixer a Alacant el 1975. En realitat, però, va néixer a la República Dominicana i en època d’huracans. Per això té un segon nom amagat, Eloísa, que coincideix amb el de l’huracà que assotava el carib el dia del seu naixement. López-Bendito dirigeix avui un grup de recerca a l’Institut de Neurociències de la Universitat Miguel Hernández d’Elx i el CSIC. La seva recerca sobre la regeneració cerebral en casos de pèrdua de la vista i l’oïda ha estat guardonada amb el XV Premi Fundació Banc Sabadell a la Investigació Biomèdica.

Com es regenera un sentit perdut?

Hi ha diverses causes que poden afectar un sentit. En el cas de la vista, pot ser ceguesa congènita o neurodegeneració del nervi òptic, entre d’altres. Nosaltres treballem amb un model animal que s’assembla molt a un cec congènit. En aquests casos, la connexió no arriba bé de l’ull al tàlem, que és l’estructura del cervell que estudiem perquè és el repetidor de la informació que arriba de la vista i l’oïda. Per exemple, és l’encarregat de rebre els estímuls d’aquests òrgans sensorials i distribuir la informació al cervell. El que veiem és que en els casos de ceguesa al tàlem es moren moltes neurones. Encara que es recuperi l’estímul visual posant un ull nou, cal recuperar les neurones del tàlem. I això és el que estem estudiant. Al nostre laboratori apliquem una tècnica que es denomina reprogramació cel·lular per aconseguir recuperar neurones visuals en animals cecs.

En quina fase es troba aquesta recerca?

Ho hem aconseguit al laboratori en cultius in vitro i ara ho estem intentant aplicar a ratolins.

En què consisteix la reprogramació cel·lular?

Al cervell hi ha neurones però també hi ha un altre tipus de cèl·lules, les glies. Els astròcits són un tipus de glies que tenen una funció molt important a l’hora de regular i modular les neurones i les seves connexions. Nosaltres utilitzem els astròcits. N’hi ha molts al tàlem i, en general, per tot el cervell. Els canviem els gens i així els reprogramem perquè es converteixin en neurones, de manera que augmenti la quantitat de neurones en la regió afectada.

Les noves neurones són genèriques o especialitzades en la visió?

Un astròcit de la part visual del tàlem té alguna cosa en la seva genètica que li diu que és de caràcter visual. Aleshores nosaltres hi posem un gen mestre que fa que les cèl·lules siguin neurones i els astròcits es transformen en neurones visuals en un procés que encara no entenem prou bé.

N’hi ha prou amb regenerar neurones per recuperar un sentit perdut?

El nostre treball permetria recuperar l’estructura cerebral, però també cal recuperar el sentit perdut, és a dir, la funcionalitat de l’ull. Hi ha grups molt potents a Europa que treballen en com recuperar els fotoreceptors i l’estructura de la retina.

Com canvia el cervell quan es perd un sentit?

Hem observat que quan es perd un sentit molt aviat, tant en humans com en models animals, hi ha un mecanisme de plasticitat que fa que en els cecs, per exemple, l’escorça cerebral relacionada amb la part tàctil estigui més desenvolupada. El que és més curiós és que aquest desenvolupament del sentit del tacte no té perquè fer-se a partir de l’experiència. Els ratolins que perden la vista abans de néixer aconsegueixen tenir una escorça tàctil més gran al cap de pocs dies.

Com s’ho fan, doncs?

El cervell disposa d’uns mecanismes intrínsecs d’adaptació molt intel·ligents. En el tàlem les neurones es comuniquen constantment i els missatges que s’envien travessen les fronteres entre les zones associades a diversos sentits. Quan al tàlem no li arriba informació dels ulls, les neurones del costat ho detecten d’alguna manera i es reorganitzen. I en aquest procés de reorganització, la mida de les zones dels altres sentits assoleix la mida màxima pocs dies després del naixement i no segueix augmentant al llarg de la vida del rosegador.

Nanda Rea: “Hem fet la primera detecció experimental d’un nou tipus de matèria”

En Nanda Rea (Roma, 1978) la teoria platònica de l’harmonia de les esferes ha trobat una expressió gairebé perfecta. Rea és astrofísica a l’Institut de Ciències de l’Espai del CSIC i una apassionada de la música. "Són activitats molt semblants", diu, "perquè totes dues tenen una base matemàtica i tant els músics com els científics utilitzen l’instint per anar més enllà del que està escrit en una partitura o en un llibre de física". La seva recerca sobre els objectes còsmics anomenats magnetars ha estat reconeguda amb el IV Premi Fundació Banc Sabadell a les Ciències i l’Enginyeria.

Què és un magnetar?

Les estrelles que tenen entre 10, 20 o 30 vegades la massa del Sol acaben la seva vida amb el que s’anomena una explosió de supernova, que deixa enrere un objecte molt compacte que té aproximadament la massa del Sol concentrada en una regió de 10 o 15 quilòmetres de radi. Aquest objecte s’anomena estrella de neutrons i té camps magnètics i gravitatoris molt intensos. Els magnetars són les estrelles de neutrons que tenen els camps magnètics més intensos de tots. Es tracta dels camps magnètics més intensos que coneixem. Pel fet de tenir aquests camps magnètics, la llum que emeten és molt peculiar, es produeixen erupcions i esclats temporals tan potents que es poden veure des d’altres galàxies.

Com són d’intensos?

El camp magnètic de la Terra és d’aproximadament 1 en una unitat de mesura anomenada Gauss. El camp més intens que hem aconseguit crear en un laboratori -i només per un espai de temps de pocs segons, perquè estabilitzar un camp tan intens és molt difícil- és de deu milions de Gauss. El camp magnètic dels magnetars és de mil bilions de Gauss (un 1 i 15 zeros), 100 milions de vegades més intens que els generats als laboratoris. Els magnetars són uns laboratoris naturals molt interessants per entendre què li passa a la matèria quan està sotmesa un camp magnètic tan intens.

I què li passa?

Quan la matèria està sotmesa a un camp magnètic, canvia. Els camps magnètics que tenim a la Terra la canvien molt poc, i això s’utilitza, per exemple, en les ressonàncies magnètiques nuclears que es fan als hospitals, però en els camps tan intensos dels magnetars els àtoms canvien de forma i es tornen molt allargats, com si fossin espaguetis. Aquesta forma de la matèria es coneix com a pasta nuclear i té propietats molt diferents a les de la matèria en situacions ordinàries.

¿S’ha pogut observar aquesta pasta nuclear?

Tenim models teòrics amb què es pot modelar el que passa a l’escorça d’una estrella d’aquest tipus. Si comparem aquests models amb les observacions, veiem que per justificar el tipus de llum que emeten hi ha d’haver aquesta pasta nuclear. És a dir, que en els magnetars hem fet la primera detecció experimental d’aquest tipus de matèria.

Quants magnetars es coneixen?

A la nostra galàxia en coneixem una trentena i en descobrim entre un i dos cada any. També n’hem detectat alguns als núvols de Magallanes, fora de la Via Làctia. N’hem trobat pocs perquè només fa dues dècades tenim satèl·lits capaços de detectar-los.

Per a què serveix estudiar els magnetars?

A curt termini serveix per ampliar el coneixement sobre el que hi ha més enllà del nostre entorn immediat. A llarg termini pot tenir una utilitat tecnològica. Molts descobriments que es fan en astronomia acaben tenint aplicacions, com per exemple les càmeres CCD que utilitzem en aparells fotogràfics i que es van desenvolupar per observar el cel. Utilitzem constantment el coneixement sobre camps magnètics per dissenyar aparells electrònics com els mòbils, trens de levitació o aplicacions mèdiques. Ara només podem estudiar aquests camps magnètics tan intensos als magnetars però potser d’aquí 10 anys ho podrem fer a la Terra i veure si els podem utilitzar per dissenyar aplicacions com ara cotxes que levitin. Però encara queden dècades per saber-ho.