José Luis Moreno

Doctor en Derecho. Jurista amante de la ciencia y bibliofrénico. Curioso por naturaleza.

Jun

2014

Un museo virtual

Última actualizacón: 25 abril 2018 a las 18:04

La museología, como la ciencia en general, avanza a grandes pasos de la mano de la tecnología. El desarrollo imparable de internet y el enorme potencial que la informática y el procesado de la información ofrecen, están permitiendo una nueva forma de acercarnos a los muesos, lejos ya la clásica imagen de un lugar donde se amontonan objetos sin conexión entre sí. Se abre una ventana que nos permite un acceso privilegiado a los restos del pasado, en cualquier momento y en cualquier lugar.

Felipe V fundó en 1716 la Real Biblioteca o Librería Pública con un pequeño museo, un Gabinete de Antigüedades que, pasado el tiempo, se convertiría en uno de los núcleos fundacionales del Museo Arqueológico Nacional (por cierto, recientemente remodelado y modernizado). Una Orden del rey, puesta en vigor en 1713, dictaba las normas para recoger y surtir de curiosidades de historia natural a la recién creada Librería Pública:

Las antigüedades dan luz de lo que fueron los países en los tiempos más remotos y por ellas se saca el conocimiento del aumento y disminución que han tenido: con este motivo se procura investigar lo conducente a su averigüación, dando noticia de los vestigios que permanezcan en algunos parajes.

Mucho tiempo ha pasado desde entonces pero aún perdura la misma idea: es necesario preservar y estudiar los vestigios del pasado para saber quiénes somos, para conocer nuestro devenir por la historia.

En este sentido, el Museo de Historia Natural de Idaho se ha embarcado en la compleja misión de acercar y hacer totalmente accesibles sus colecciones al gran público. Para ello han creado una mediateca virtual de objetos arqueológicos y restos fósiles de muy diverso tipo, que han sido escaneados utilizando la más moderna tecnología.

El Laboratorio de Virtualización es una unidad de investigación del Museo de Historia Natural que pertenece al campus de la Universidad Estatal de Idaho. La labor de sus integrantes es documentar cada pieza y obtener una representación digital de sorprendente calidad (las imágenes pueden verse en 360o y ampliarse con una resolución superior a la que puede percibir el ojo humano). Se han propuesto escanear las colecciones del museo, los materiales procedentes de excavaciones arqueológicas y paleontológicas, restos de fauna etc.

Cráneo de coyote.

Los investigadores son conscientes de que muchos de estos objetos son perecederos o muy frágiles debido al daño que sufren por las manipulaciones repetidas. El objetivo por tanto es la creación de unos archivos virtuales de esas colecciones para preservar la integridad de las muestras y proporcionar un acceso global (y gratuito) a las colecciones.

Unido a lo anterior (y no menos importante) el laboratorio permite la aplicación de esta tecnología a la investigación, la docencia y otros proyectos desarrollados por científicos y educadores, permitiendo proyectos de colaboración interdisciplinares. Les dejo con unos vídeos que muestran el proceso de digitalización:

Ya se han escaneado más de 15.000 piezas y el trabajo continúa.

PS: Les recomiendo que curioseen por las bibliotecas digitales porque, estoy seguro, encontraran muchas curiosidades que no podían imaginar. Es lo que me ha pasado a mí cuando he visto el cráneo de la orca que aparece más arriba ya que hace unos días salió el último capítulo del podcast Catástrofe Ultravioleta que gira precisamente en torno a estos espectaculares odontocetos (que no ballenas). No se lo pierdan…

Jun

2014

Sentidos

Última actualizacón: 10 abril 2017 a las 12:11

Esta anotación ha sido galardonada con un accésit en el concurso de promoción de la ciencia organizado por la revista Jot Down en la modalidad de divulgación científica.

La neurología, la comprensión del funcionamiento del encéfalo y de sus trastornos, nunca fue tan sencilla como durante el siglo XIX y comienzos del XX. Hace dos siglos surgió la frenología, una teoría (hoy considerada una pseudociencia) que pretendía ser capaz de establecer cuál era la personalidad o el carácter de una persona estudiando la forma de su cráneo. De igual manera, sostenía que las llamadas “facultades mentales” residían en lugares concretos y diferenciados del cerebro. A pesar de un discurso plagado de claras concepciones racistas, tuvo bastante acogida en su época.

Por aquel entonces Paul Broca ya era un estudiante prodigio, logrando su graduación como médico a los 20 años. Siendo un médico de reconocido prestigio, publicó en 1861 una serie de trabajos que supusieron un antes y un después en el estudio del cerebro. En el artículo titulado Perte de la parole, ramollissement chronique et destruction partielle du lobe antérieur gauche (Pérdida del habla, ablandamiento crónico y destrucción parcial del lóbulo anterior izquierdo) describió el caso de un paciente apodado “Tan” que, con el tiempo, se ha convertido en uno de los más famosos de la medicina (su nombre real era Leborgne). El Sr. Leborgne había sufrido importantes lesiones neuronales tras un ataque severo de epilepsia que le permitían controlar la entonación del habla pero le impedían pronunciar ninguna palabra salvo la sílaba “tan”.

Cerebro de Louis Victor Leborgne (wikimedia commons).

Broca era partidario de la idea propugnada por la frenología de que existía una parte concreta del cerebro que controlaba el lenguaje y, por consiguiente, que una lesión en ese lugar provocaría un trastorno como la afasia ¹: McGraw-Hill Interamericana de España, xxvii, 2210 p.)]. Tras el fallecimiento del Sr. Leborgne, la autopsia reveló una lesión en la superficie del lóbulo frontal izquierdo. Poco tiempo después, el médico francés tuvo la ocasión de practicar la autopsia a un segundo paciente (Sr. Lelong) que sólo podía pronunciar cinco palabras. Éste sufría también una lesión aproximadamente en la misma zona. Con estos resultados, Broca situó allí la sede del lenguaje y por eso la conocemos hoy como “área de Broca”.

Área de Broca (wikimedia commons).

A pesar de estas ―en principio― claras conclusiones, recientes investigaciones llevadas a cabo mediante resonancias magnéticas sobre los cerebros a los que Broca realizó las autopsias (se han conservado en alcohol) han permitido constatar que el examen anatomopatológico de los dos pacientes no avalaba la teoría frenológica de Broca. Los resultados pusieron de manifiesto una lesión masiva que afectaba a los circuitos neuronales que vinculaban el córtex con los ganglios basales.

En la actualidad los neurocientíficos han comprobado que las cosas no son tan sencillas como se pensaba. El encéfalo, el órgano que guarda el secreto de la especificidad del ser humano dentro del reino animal, ha evolucionado propiciando una intercomunicación entre los sentidos tan fuerte como le es posible. De esta forma, la percepción humana es un proceso muy complejo que conlleva no solo la captación de la información del medio que nos rodea a través de los sentidos (la vista, el oído, el tacto etc.) sino también la interpretación de esas sensaciones gracias a una serie de estructuras psíquicas que todos poseemos. De hecho, al contrario de a la visión tradicional de la percepción que consideraba cada sentido por separado, hoy en día contamos con una extensa literatura que sugiere que nuestros sentidos están íntimamente conectados entre sí.

Debemos por tanto ir más allá de la vieja idea que establecía unas fronteras perfectamente delimitadas entre las distintas partes del cerebro, atribuyendo a cada una de ellas una función concreta (ya sea la producción y comprensión del lenguaje, la percepción visual, auditiva etc.). En su lugar tenemos que ser conscientes que entender la percepción implica comprender el intrincando mecanismo por el cual todos los estímulos de nuestro entorno se convierten en información que el cerebro asimila y utilizará.

(a) Esquema tradicional de la anatomía cortical de las áreas multisensoriales en el cerebro de los primates. (b) Esquema moderno de la anatomía cortical de las áreas multisensoriales. Las áreas de colores representan regiones donde los datos anatómicos y/o electrofisiológicos demuestran interacciones multisensoriales. En V1 y V2, las interacciones multisensoriales parecen estar restringidas a la representación del campo visual periférico. Las líneas grises punteadas representan los surcos abiertos. Tomado de Ghazanfar, A. A. y Schroeder, C. E. (2006).

La noción de percepción multisensorial puede parecernos una contradicción si nos detenemos a pensar en la forma en que nos desenvolvemos diariamente. Nuestra experiencia nos lleva a compartimentar los sentidos porque cuando salimos a la calle utilizamos los ojos para saber por dónde caminamos, los oídos para oír los anuncios que nos indican en qué parada del metro tenemos que bajarnos, y el tacto para tranquilizarnos cuando pensamos que nos hemos olvidado el teléfono móvil en casa. Cada sentido parece captar un aspecto diferente de nuestro entorno. Sin embargo, cuando la información que recogemos a través de los ojos, los oídos y las manos llega al cerebro, esa clasificación se viene abajo. La representación de nuestro sistema nervioso como una compleja red de carreteras que lleva la información desde los sentidos a un lugar concreto del cerebro sin permitir cambios de carril es errónea.

Como ya hemos apuntado, tenemos a nuestra disposición una abundante literatura científica respaldada por una gran cantidad de datos experimentales que demuestran que nuestro cerebro extrae significado del entorno de todas las maneras posibles; que explica la manera en que la información captada por cada sentido interactúa y se integra en el cerebro para obtener una percepción coherente y completa del entorno que nos rodea. Por este motivo nuestra capacidad para entender a una persona cuando nos habla disminuye si no vemos bien sus labios (es un acto casi reflejo mirar la boca de nuestro interlocutor cuando no hemos entendido bien algo que nos ha dicho y le pedimos que lo repita).

Otro claro ejemplo lo encontramos cuando vamos al cine: la película se proyecta sobre una pantalla situada frente a nosotros pero el sonido proviene de unos altavoces que están a nuestros lados. Sin embargo, esta configuración no nos parece extraña ya que percibimos que la imagen y el sonido vienen del mismo lugar, de la pantalla, porque el cerebro resuelve esta discrepancia espacial a favor de la información visual (sucede igual cuando actúa un ventrílocuo ―siempre que sea bueno― ya que al hablar sin mover la boca parece que los sonidos proceden del muñeco. Nuestro cerebro busca el origen del sonido, y al no encontrarlo en la boca inmóvil del ventrílocuo, lo asociamos a la del muñeco que sí se mueve).

Por lo tanto, aunque la corteza visual tiene como función principal procesar los datos que provienen de la vista, también es capaz de interpretar los datos de otros sentidos. En un llamativo experimento, los investigadores comprobaron que si vendaban los ojos de un sujeto con visión normal, en sólo 90 minutos adquiría por medio de su corteza visual una mayor sensibilidad al tacto (se lograba inducir a la corteza visual a responder a señales táctiles). Del mismo modo, se ha demostrado mediante escáneres cerebrales que en las personas ciegas se activan mucho más las áreas cerebrales referidas a la ubicación espacial y al sentido del oído.

Robert Fludd (1619), Utriusque Cosmi, Maioris scilicet et Minoris, metaphysica, physica, atque technica historia, tomus II, tractatus I, sectio I, liber X, De triplici animae in corpore visione.

Uno de los primeros casos documentados de percepción multisensorial se lo debemos a Harry McGurk y John MacDonald, por entonces en el departamento de psicología de la Universidad de Surrey, cuando dieron a conocer en un artículo publicado en 1976 en la revista Nature ² lo que desde entonces se denomina “efecto McGurk”. Si vemos un video sin sonido donde una persona vocaliza y repite la sílaba “ga” y simultáneamente escuchamos una grabación de esa misma persona que pronuncia la sílaba “ba”, lo que oímos es que pronuncia la sílaba “da”. Las “ga” mudas alteran nuestra percepción de las “ba” sonoras porque el cerebro integra lo que vemos y oímos al mismo tiempo.

Por otro lado, la Dra. Gemma Calvert enfocó sus investigaciones al frente del departamento de psiquiatría y psicología experimental de la Universidad de Oxford al estudio de las regiones cerebrales implicadas en la lectura de los labios. Gracias a ellas se comprobó ³ que la lectura de labios excitaba la corteza auditiva así como otras regiones cerebrales relacionadas, convirtiéndose en una de las primeras demostraciones fisiológicas de influencias en la transmodulación sensorial en una región del cerebro que, hasta ese momento, se pensaba que estaba dedicada a un sentido en exclusiva.

En cualquier caso, y bajo mi punto de vista, los resultados más sorprendentes los encontramos en los trabajos de investigación que se llevan a cabo con personas ciegas por una de las principales autoridades en este campo, la Dra. Beatrice de Gelder, neurocientífica, psicóloga y directora del laboratorio de neurociencia cognitiva y afectiva en la Universidad de Tilburg en los Países Bajos.

La Dra. De Gelder ha estudiado el caso de un paciente llamado “TN” que sufre una ceguera provocada por dos accidentes cerebrovasculares sufridos en el año 2003. Los infartos habían provocado daños irreparables en la corteza visual primaria, la región del cerebro de la que depende la visión consciente, causando una ceguera en las correspondientes áreas del campo visual (ya sea en el campo visual derecho, izquierdo o en ambos, en función del hemisferio afectado) aunque los ojos no sufren ningún daño. En el caso que comentamos, TN era completamente ciego ya que presentaba daños en ambos hemisferios.

La retina envía señales por más de una vía en el cerebro. La mayor parte de la información viaja a través del tálamo a la corteza visual y luego a las regiones que llevan a cabo el procesamiento consciente. Sin embargo, algunos datos divergen en el centro motor y el núcleo supraquiasmático, el reloj biológico del cuerpo, lo que permite a ciertos individuos ciegos poseer una habilidad inconsciente para sortear obstáculos.

El motivo por el que este caso acaparó titulares en todo el mundo fue por los resultados obtenidos en un experimento muy sencillo ⁴: los investigadores le pidieron a TN que recorriera un pasillo que, según le habían explicado, estaba completamente libre de obstáculos. Pero esta afirmación era falsa ya que habían colocado varios objetos en su camino que le impedirían avanzar a menos que los esquivara. Pueden ver los resultados en este impactante vídeo, donde vemos a TN andar esquivando tranquilamente todos los obstáculos.

La habilidad de TN para recorrer el pasillo percibiendo la existencia todos los obstáculos así como la posición de las paredes hace pensar en el sonambulismo, otro fenómeno en el que los individuos son capaces de caminar, comer y realizar otras acciones sin tener conciencia de ellas. De hecho, según el propio paciente reconoció, no era consciente de haber visto nada ni tampoco recordaba cómo había evitado los obstáculos. Le era imposible razonar o incluso describir sus actos.

Los neurólogos creen que el ojo envía señales al cerebro a través de múltiples rutas que llegan a diversas áreas, no sólo a la corteza visual. Una de estas áreas puede ser colículo superior, una región localizada en una parte del mesencéfalo. Así, la visión ciega podría aprovechar las informaciones que viajan desde la retina del ojo hasta el colículo superior sin pasar antes por la corteza visual primaria. En palabras de la propia de Gelder ⁵, “el cerebro humano es como un inmenso delta; si en uno de los ríos principales hay una represa, entonces el agua buscará correr por otros afluentes, convirtiéndose éstos en afluentes más amplios y funcionales”.

Algunos neurocientíficos argumentan que los seres humanos nacemos con una gran cantidad de conexiones neuronales y que, a medida que el cerebro se desarrolla, las conexiones más usadas se fortalecen en detrimento de aquellas que lo son menos que se debilitan y desaparecen. Así, cuando uno de los sentidos sufre un daño que provoca una alteración de sus funciones, en una suerte de compensación sensorial, las conexiones menos usadas vuelven a activarse posibilitando de alguna manera la percepción.

Artículos técnicos:

-Broca, P. (1861a), “Sur le principe des localisations cérébrales“. Bulletin de la Société d´anthropologie, tomo II, p. 190-204.

-Broca, P. (1861b), “Perte de la parole, ramollissement chronique et destruction partielle du lobe antérieur gauche. [Sur le siège de la faculté du langage.]“ Bulletin de la Société d´anthropologie, tomo II, p. 235-238.

-Broca, P. (1861c). “Remarques sur le siège de la faculté du langage articulé, suivies d’une observation d’aphémie“. Bulletin de la Société Anatomique, tomo XXXVI, p. 330-357.

-Broca, P. (1861d). “Nouvelle observation d’aphémie produite par une lésion de la moitié postérieure des deuxième et troisième circonvolution frontales gauches“. Bulletin de la Société Anatomique, tomo XXXVI, p. 398-407.

-Domanski, C. W. (2013), «Mysterious “Monsieur Leborgne”: The Mystery of the Famous Patient in the History of Neuropsychology is Explained». Journal of the History of the Neurosciences, vol. 22, núm. 1, p. 47-52.

-Ghazanfar, A. A. y Schroeder, C. E. (2006), «Is neocortex essentially multisensory?«. Trends in cognitive sciences, vol. 10, núm. 6, p. 278-285.

-McGurk, H. y MacDonald, J. (1976), «Hearing lips and seeing voices«. Nature, vol. 264, p. 746-748.

-Calvert, G. A., et al. (1997), «Activation of auditory cortex during silent lipreading«. Science, vol. 276, núm. 5312, p. 593-596.

-de Gelder, B., et al. (2008), «Intact navigation skills after bilateral loss of striate cortex«. Current Biology, vol. 18, núm. 24, p. R1128-R1129.

Notas:

Afasia: cualquier miembro de un grupo de trastornos del lenguaje provocados por defectos o pérdidas de la capacidad de expresión del lenguaje hablado, escrito o de los signos, o de la comprensión del lenguaje hablado o escrito (Dorland, W. A. N. (2005), Dorland diccionario enciclopédico ilustrado de medicina. Madrid [etc. ↩
McGurk, H. y MacDonald, J. (1976), «Hearing lips and seeing voices». Nature, vol. 264, p. 746-748. ↩
Calvert, G. A., et al. (1997), «Activation of auditory cortex during silent lipreading». Science, vol. 276, núm. 5312, p. 593-596. ↩
de Gelder, B., et al. (2008), «Intact navigation skills after bilateral loss of striate cortex». Current Biology, vol. 18, núm. 24, p. R1128-R1129. ↩
Ariel, B. (2012), «Edges of Perception». Scientific American Mind, vol. 23, núm. 1, p. 46-53. ↩

Jun

2014

Siete días … 16 a 22 de junio (Sima de los Huesos y neurogénesis)

Última actualizacón: 6 julio 2018 a las 08:52

En esta nueva sección pretendo destacar los avances científicos que se han producido en la semana que termina, con enlaces directos a las noticias más relevantes e incluyendo los artículos originales para que el lector pueda acudir directamente a la fuente para tener una información más completa.

ECOLOGÍA

Esta semana hemos sabido que, según las últimas investigaciones, el Mar Mediterráneo ha perdido en el último medio siglo casi el 40 por ciento de la Posidonia oceánica, un ecosistema milenario dominante en este mar. Esta disminución tiene efectos en la cantidad de dióxido de carbono que este ecosistema captura que se estima entre el 62% y el 87 % del que secuestraba antes de 1960. Como era de esperar, el 67 % del declive se debe a impactos causados por el ser humano.

“La Posidonia oceanica, angiosperma marina endémica del Mediterráneo, forma el ecosistema costero dominante en este mar y proporciona importantes servicios: las praderas son sumideros de carbono, estabilizan el sedimento, evitan la erosión costera, e incrementan la biodiversidad y recursos vivos”, señala la investigadora del CSIC Núria Marbà.

La investigadora señala que este trabajo “ha evaluado el estado (estable, en expansión o en regresión) generalizado de las praderas de Posidonia oceanica en el Mediterráneo desde que existen medidas (1842) de extensión, cobertura y densidad de biomasa. Hemos obtenido datos de 519 praderas, el 97 % de ellas en la costa europea del Mediterráneo occidental”.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: Mediterranean seagrass (posidonia oceanica) loss between 1842 and 2009

EVOLUCIÓN HUMANA

Diecisiete cráneos de homínidos, siete de ellos nuevos para la ciencia, acaban de aclarar cómo y cuándo comenzaron a surgir los rasgos característicos del rostro de los neandertales, esos primos de los humanos modernos que se extinguieron hace unos 30.000 años. Los restos se han hallado en la Sima de los Huesos de Atapuerca (Burgos), el mayor yacimiento de fósiles de homínidos de todo el mundo. Además muestra que los homínidos de la Sima de los Huesos, cuyos fósiles han sido datados de nuevo en unos 430.000 años, no pertenecen a la especie que se creía (Homo heidelbergensis) ni tampoco a la neandertal. Son una especie de punto medio entre ambos, aún sin nombre y que supone un nuevo revolcón para las teorías vigentes sobre evolución humana.

Un nuevo estudio asegura que los homínidos de la Sima de los Huesos han sido erróneamente identificados. Se trataría de los “primos abuelos” de los neandertales y ya tenían esas cejas prominentes y caras triangulares que caracterizaron a la especie

El estudio muestra que los rasgos neandertales comenzaron a aparecer progresivamente y que los primeros cambios se dieron en la cara y las mandíbulas. Solo hace falta palparse la cara para reconocer algunos de ellos, señala Martínez. Los neandertales tenían el arco de las cejas muy pronunciado y este no se hundía al pasar sobre la nariz, como sí nos pasa a los Homo sapiens. También, en nuestra especie, los pómulos se proyectan hacia afuera. Los de los neandertales estaban inclinados hacia la nariz, lo que les hacía tener una cara más triangular. Además su mandíbula tenía un encaje diferente con el cráneo.

El estudio afirma que los neandertales no aparecieron por un proceso lineal y con un solo grupo, sino en una serie de cambios que se produjeron en diferentes lugares y grupos, formando una especie de mosaico por toda Europa.

El equipo de Atapuerca aduce que en 1993, con muchos menos fósiles, atribuyeron a los homínidos de la Sima a heidelbergensis por falta de más datos. El Homo heidelbergensis es una especie descrita en 1907 en base a una mandíbula hallada en Alemania, con rasgos más primitivos que los de los homínidos de la Sima y que tiene unos 600.000 años. Con el paso de los años en Atapuerca se dieron cuenta de que los fósiles de la Sima no encajaban con los de heidelbergensis, pero ha tenido que pasar todo este tiempo hasta hacer una declaración “oficial y conjunta” con este estudio, reconoce Martinón-Torres.

Pero aún queda sitio para la polémica en el árbol genealógico de los humanos. Para Stringer, por ejemplo, heidelbergensis es nuestro ancestro, además de los neandertales. “Considero que heidelbergensis fue una especie con una gran expansión”, señala. “En África dio lugar a los Homo sapiens y en Europa y Asia dio lugar a los neandertales y sus parientes los denisovanos”, comenta.

En Atapuerca las cosas se ven diferentes. Dicen que fue el Homo antecessor, que vivió hace unos 1,3 millones de años en el mismo rincón de la sierra Burgalesa, el ancestro común entre sapiens y neandertales.

Y para el futuro próximo queda otra asignatura pendiente que puede levantar ampollas: ponerle nombre de especie, o no, a los homínidos de la Sima de los Huesos. “Si fueran fósiles de ratones o bisontes no habría duda de que esto es una nueva especie, pero al ser humanos hay mucha más atención y es necesario aportar muchos más datos”, concluye Martínez.

• Noticia Materia, El Mundo

• Artículo: Neandertal roots: Cranial and chronological evidence from Sima de los Huesos

MEDICINA

Investigadores de la Universidad de Cincinnati (UC), en Estados Unidos, han encontrado una terapia que invierte el comienzo de la diabetes tipo 1 en modelos de ratón y puede ayudar a avanzar en los esfuerzos para combatir la enfermedad entre los seres humanos.

En la diabetes tipo 1, el cuerpo no produce suficiente insulina, que es fundamental para el metabolismo de la glucosa, puesto que sin insulina, la glucosa en sangre se eleva, pero no existe una cura para esta patología, sólo se puede controlar con la terapia de insulina. Los síntomas de la enfermedad incluyen micción frecuente, sed excesiva y pérdida extraña de peso aunque se esté comiendo más. Los investigadores dicen que la incidencia de la diabetes tipo 1 y la autoinmunidad en general han aumentado rápidamente desde mediados del siglo XX, posiblemente como resultado de una menor estimulación del sistema inmunitario innato, lo que desencadena la autoinmunidad en niños y adultos jóvenes. En la diabetes tipo 1, la autoinmunidad hace que las células T del organismo ataquen a las células beta productoras de insulina. Anteriormente, se ha informado acerca de ratones diabéticos no obesos que tienen defectos en las células inmunes innatas y que TLR4, una proteína codificada por el gen TLR4, juega un papel protector en la prevención de la diabetes tipo 1.

Ridgway, profesor y director de la división de Inmunología, Alergia y Reumatología de la Universidad de California, en Estados Unidos, explica que su equipo de investigadores utilizó un anticuerpo monoclonal antagonista, UT18, para impulsar la actividad de TLR4 y revertir la diabetes de nueva aparición en un alto porcentaje de ratones no obesos diabéticos. «Hemos demostrado que mediante el uso de un anticuerpo para estimular una molécula específica en el sistema inmune innato podemos revertir, con una alta tasa de éxito, la diabetes de nuevo inicio en ratones que ya han comenzado a desarrollar síntomas de la enfermedad», subrayay Ridgway. «La causa de esta inversión es un mantenimiento de las células beta pancreáticas endocrinas que producen la insulina. Estas células se mantienen desde el ataque autoinmune, que es el sello distintivo de la diabetes tipo 1», añade.

La clave para revertir la diabetes tipo 1 en ratones, según Ridgway, es la captura de la enfermedad en su inicio, que se trata típicamente de una ventana de tiempo muy corto.

• Noticia La Razón

• Artículo: Reversal of New-Onset Diabetes in NOD Mice by an Agonist TLR-4/MD2 Monoclonal Antibody

Usando un tipo de célula madre humana, investigadores de la Universidad de Johns Hopkins (EEUU) han logrado crear en laboratorio una estructura tridimensional similar a la de la retina humana, que incluye células fotorreceptoras funcionales, capaces de responder a la luz. Los científicos consideran que este es un primer paso hacia la posibilidad de sustituir el tejido retiniano enfermo o muerto con material de laboratorio, desarrollado para restaurar la visión.

Al igual que muchos procesos del cuerpo, la visión depende de muchos tipos diferentes de células que trabajan concertadas, en este caso, para convertir la luz en algo que pueda ser reconocido por el cerebro como una imagen.

Canto Soler advierte que los fotorreceptores son sólo parte del proceso complejo de la visión que desarrollan los ojos y el cerebro, y que su laboratorio aún no ha recreado todas las funciones del ojo humano y su relación con la corteza visual cerebral.

«¿Es nuestra retina de laboratorio capaz de producir una señal visual que el cerebro pueda interpretar como una imagen? Probablemente no, pero este es un buen comienzo», señala.

El tejido de la retina es complejo, pues comprende siete tipos principales de células, entre ellos seis tipos de neuronas, que se organizan en capas de células específicas que absorben y procesan la luz, “ven”, y transmiten esas señales visuales al cerebro para su interpretación. Las retinas de laboratorio recrean esa arquitectura tridimensional de la retina humana.

«Sabíamos que una estructura celular en 3D era necesaria si queríamos reproducir las características funcionales de la retina», explica Canto Soler, «pero cuando comenzamos este trabajo, no pensamos que las células madre podrían acumularse una retina casi por su cuenta. En nuestro sistema, de alguna manera, las células supieron qué hacer».

Cuando el tejido de la retina de laboratorio se hallaba en una fase equivalente a las 28 semanas de desarrollo fetal en el útero, con los fotorreceptores ya bastante maduros, los investigadores probaron estas mini-retinas para ver si estos fotorreceptores podían de hecho registrar y transformar la luz en señales visuales.

Lo hicieron mediante la colocación de un electrodo en una sola célula fotorreceptora y luego enviando un pulso de luz a esta célula, que hizo que esta reaccionara siguiendo un patrón bioquímico similar al del comportamiento de los fotorreceptores en personas expuestas a la luz.

En concreto, dice Canto Soler, los fotorreceptores cultivados en laboratorio respondieron a la luz del mismo modo que lo hacen los bastones de la retina. Las retinas humanas contienen dos tipos principales de células fotorreceptoras, llamadas bastones y conos. La inmensa mayoría de los fotorreceptores de los humanos son bastones, que permiten la visión en condiciones de poca luz. Las retinas cultivadas por el equipo de la Johns Hopkins también tenían sobre todo bastones.

• Noticia Tendencias21

• Artículo: Generation of three-dimensional retinal tissue with functional photoreceptors from human iPSCs

MICROBIOLOGÍA

Un grupo de investigadores de Canadá ha encontrado una bacteria resistente a nuestros más potentes antibióticos –lo que se conoce como “superbacterias”, o bacterias multirresistentes–, en unos calamares congelados de una tienda de alimentación china en Saskatoon, al sur del país, que según su propietario provenían de Corea del Sur.

Hasta ahora, tal como ha explicado a El Confidencial Álvaro Pascual Hernández, catedrático de microbiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Sevilla, no era extraño encontrar bacterias multirresistentes en la comida cruda, pero nunca se había encontrado una resistente a los Carbapenem, el tipo de antibióticos más potentes, que constituyen hasta el momento la última resistencia con la que contamos para combatir a las bacterias más peligrosas.

La mayoría de estas «superbacterias» habían aparecido hasta ahora en centros sanitarios, donde la presión de los medicamentos es muy grande, y habían sido trasmitidas a la población por pacientes de los centros. El último de estos brotes, en 2011, mató a siete personas en EEUU.

Pero el descubrimiento de la bacteria en una tienda de alimentación, tras un control rutinario, se ha hecho público en un informe del Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos. Y ha encendido todas las alarmas.

Según ha explicado al Washington Post el autor del informe, Joseph Rubin, profesor de microbiología en la Universidad de Saskatchewa y miembro del equipo de investigadores que identificaron la bacteria, el descubrimiento de una “superbacteria” de este tipo en la comida implica que “el riesgo de exposición del público va más allá de los viajeros y la gente que ha sido hospitalizada. Significa que un segmento mucho más amplio de la población está en riesgo. Es algo que puedes traer a tu casa”.

La bacteria encontrada en los calamares es un organismo muy común, Pseudomonas fluorescens, presente en el suelo y el agua, y no es peligrosa. De hecho, al cocinar los calamares habría muerto. Pero el organismo podría haber infectado a cualquier persona gracias a la contaminación cruzada, muy habitual si no tomamos las debidas precauciones al cocinar y olvidamos lavarnos las manos o limpiar la tabla de cortar; o si se hubieran consumido los calamares crudos, algo que no es tan raro.

Tal como explica Pascual, el hallazgo no es una amenaza directa de salud, pero sí la constatación de que «tenemos un problema muy serio de resistencia a los antibióticos». El problema no es la bacteria en sí, que no es patógena, sino la enzima o gen que la hace resistente a nuestros más poderosos medicamentos, los Carbapenem, que constituyen la última línea de defensa contra los microbios.

• Noticia El Confidencial

• Artículo: Carbapenemase-producing Organism in Food, 2014

NEUROCIENCIA

Una nueva investigación, liderada por los investigadores de la Universidad de Southampton, ha descubierto la neurogénesis, es decir, el mecanismo de reparación automática del cerebro adulto que puede ayudar a preservar la función del cerebro en las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, priones (trastorno neurodegenerativo) o el Parkinson.

La degeneración progresiva y la muerte del cerebro, que ocurre en muchas enfermedades neurodegenerativas, muchas veces visto como un proceso imparable e irrevocable. Sin embargo, el cerebro tiene un potencial autorreparador que es fundamental para la renovación de ciertas poblaciones de neuronas en el cerebro.

En el pasado la neurogénesis se había visto en las enfermedades neurodegenerativas. Sin embargo ahora un equipo de investigación conducido por el Dr. Diego Goméz-Nicola del centro de ciencias biológicas de la Universidad de Southampton, ha detectado un aumento de la neurogénesis en el giro dentado que contrarresta parcialmente la pérdida neuronal (foto 1) que se produce en enfermedades como el Alzheimer.

Se ha utilizado un modelo de enfermedad priónica (proteína que produce enfermedades neuronales degenerativas como podría ser el Alzheimer) en ratones y la investigación identificó el tiempo en que se producía la generación de estas neuronas recién nacidas y lo integró en los circuitos del cerebro. Se observó que mientras este mecanismo de reparación automática es eficaz para mantener algunas funciones neuronales al principio y a mitad de esta etapa, falla en las etapas más avanzadas de la enfermedad. Este avance supone una ventana temporal para la intervención terapéutica potencial, con el fin de preservar los efectos beneficiosos de la neurogénesis mejorada.

El Dr. Goméz-Nicola ha dicho que “este estudio pone en evidencia que el cerebro tiene la capacidad de poder orquestar una respuesta autorreparadora. La continuación de esta línea de investigación está abriendo nuevos caminos para identificar qué señales específicas se utilizan para promover esta mayor respuesta neurogénica, y centrarse más en la neurogénesis como enfoque terapéutico para promover la regeneración de las neuronas perdidas”.

• Noticia Ciencia y biología

• Artículo: Temporal dynamics of hippocampal neurogenesis in chronic neurodegeneration (Acceso directo en PDF)

FÍSICA

Al contrario de lo que ocurre con otras partículas elementales, los quarks no se observan aislados en la naturaleza. Aparecen siempre agrupados en forma de hadrones; es decir, en partículas como el protón, el neutrón o el pion. Hasta hace poco solo se conocían dos grandes clases de hadrones: bariones, o partículas formadas por tres quarks (como el protón), y mesones, compuestos por dos.

Ahora, en un artículo publicado hace unos días en Physical Review Letters, los investigadores del experimento LHCb del CERN han referido la existencia de una nueva partícula compuesta por cuatro quarks. Bautizada como Z(4430)–, el nuevo objeto tiene una masa de unos 4475 megaelectronvoltios (unas cuatro veces y media más masivo que el protón), posee espín 1 y su estructura puede describirse en términos de un estado ligado de los quarks c, anti-c, d y anti-u.

En 2008 el experimento japonés Belle obtuvo los primeros indicios sobre la existencia de esta partícula. Sin embargo, sus propiedades y estructura estaban aún pendientes de confirmarse. Ahora, gracias al elevado número de eventos analizados por la colaboración LHCb, los investigadores afirman haber eliminado otras interpretaciones más prosaicas del nuevo estado, como que se tratase de una «molécula» de mesones D. Según señalan en su artículo, el nuevo análisis deja el estado ligado de cuatro quarks «como única explicación plausible» de los datos.

Hace un año, los experimentos BESIII, en China, y Belle hallaron indicios de la existencia de otro tetraquark, al que apodaron Zc(3900). La confirmación empírica de esta nueva clase de estados hadrónicos tal vez permita a los investigadores profundizar en las propiedades matemáticas de la cromodinámica cuántica, la teoría que describe las interacciones entre quarks. Aunque sus ecuaciones básicas se conocen desde hace cuarenta años, sus predicciones a bajas energías no se dejan describir mediante las técnicas de cálculo habituales, basadas en diagramas de Feynman.

• Noticia IyC

• Artículo: Observation of the Resonant Character of the Z(4430)− State

GEOLOGÍA

Dos estudios diferentes han demostrado que el movimiento de las placas tectónicas (y por lo tanto de la corteza terrestre) no es constante, sino que varía con el transcurso del tiempo. Lo cual puede llevar a explicar los patrones de movimiento continental observados por los científicos en todo el mundo y, por lo tanto, también sus implicaciones a la hora de elaborar modelos climáticos.

Ambos trabajos han sido presentados hace unos días en el transcurso de la Conferencia Goldschmidt 2014, la más importante del mundo en el campo de la geoquímica, celebrada en la localidad californiana de Sacramento.

Un grupo de investigadores dirigido por Peter Cawood, de la universidad británica de St Andrews, ha analizado con detalle numerosas medidas del movimiento de los continentes y los procesos geológicos descritos en estudios previos. Los resultados indican que durante el periodo que va entre hace 1.700 millones de años y 750 millones de años, la Tierra pareció atravesar una larga era de estabilidad, en términos medioambientales, con muy poca construcción de nueva corteza y escasas fluctuaciones en la composición de la atmósfera, lo cual también contribuyó a la estabilidad de los seres vivos de aquella época.

Pero este periodo de mil millones de años de tranquilidad se contradice de forma muy marcada con lo sucedido en los periodos inmediatamente anterior y posterior a ese lapso de tiempo. De hecho, tanto antes como después se produjeron grandes edades de hielo y cambios bruscos en los niveles de oxígeno atmosférico. Los mil millones de años citados coinciden también con la formación del supercontinente Rodinia, que parece haber permanecido estable durante todo ese tiempo.

Peter Cawood sugiere que dicha estabilidad podría deberse al enfriamiento gradual de la corteza terrestre a lo largo del tiempo. «Antes de hace 1.700 millones de años -explica- la corteza terrestre podría haber estado sustancialmente más caliente, lo cual implica que el movimiento de los continentes estuvo entonces gobernado por reglas muy distintas a las que rigen en la actualidad.

Al final del periodo, hace 750 millones de años, la corteza se había ya enfriado lo suficiente como para permitir que la moderna tectónica de placas empezara a funcionar, y pusiera en marcha, como hace en la actualidad, el proceso de formación de zonas de subducción (en las que una placa se desliza debajo de otra). Este aumento de actividad podría haber desencadenado, a su vez, una miriada de cambios, incluida la rotura de Rodinia y la alteración de los niveles de elementos clave en la atmósfera y en los mares, lo que hizo posible que se produjeran los cambios evolutivos que permitieron el desarrollo de las formas de vida que vemos en el presente».

• Noticia ABC

• Artículo: Earth’s middle age

Jun

2014

Paso 6. Programando los movimientos del robot

Última actualizacón: 16 noviembre 2017 a las 13:40

En esta anotación aprenderemos a programar las maniobras fundamentales del robot: hacia delante, atrás, giros y rotaciones. Es fundamental que comprendamos bien estas maniobras y sus técnicas de programación porque las utilizaremos de ahora en adelante, aunque ahora el robot andará “a ciegas” porque aún no hemos instalado los sensores que le permitan informarse acerca del entorno que lo rodea. Nuestra tarea en los próximos pasos será instalar estos dispositivos que permitirán a nuestro robot esquivar obstáculos o seguir un camino marcado en el suelo.

Como parte indispensable de este paso, también vamos a aprender a poner a punto y calibrar la navegación del robot para que se mueva en línea recta, haga giros precisos y podamos hacer cálculos de distancias. Al final hay un vídeo donde se muestran en la práctica los mismos pasos que iremos dando.

En la imagen inferior vemos los diferentes movimientos que puede hacer el robot (como ya indicamos en pasos anteriores, debemos recordar que cuando el robot se mueve hacia delante su rueda derecha gira en el sentido de las agujas del reloj, mientras que la izquierda lo hace en sentido contrario):

Movimiento hacia delante

Con el programa que indicamos a continuación el robot avanzará en línea recta durante tres segundos.

Recordemos que el argumento Duración del comando PULSOUT controla la velocidad y la dirección de giro de los servos. Los argumentos StartValue y EndValue del bucle FOR…NEXT controlan por su parte el número de pulsos que se envían. Dado que cada pulso tiene la misma duración, el argumento EndValue también controla el tiempo que funcionan los servos.

‘ Programa de movimiento. Avancetressegundos.bs2
‘ El robot avanza hacia delante durante tres segundos
‘ {$STAMP BS2}
‘ {$PBASIC 2.5}
Counter VAR Word
FREQOUT 4, 2000, 3000 ‘señal de inicio/reset
FOR counter = 1 TO 122 ‘marcha hacia delante durante 3 s
PULSOUT 13, 650
PULSOUT 12, 850
PAUSE 20
NEXT
END

Controlando la distancia y la velocidad

Si cambiamos por ejemplo el valor EndValue del bucle FOR…NEXT de 122 a 61, haremos que el robot se desplace hacia delante durante la mitad de tiempo, y que recorra, por tanto, la mitad de la distancia.

Hagamos la comprobación:

Ahora podemos repetir lo mismo pero cambiando el valor EndValue a 244. ¿Qué ocurre?

Los cambios que hemos hecho están relacionados con la distancia que recorre el robot, pero también podemos modificar su velocidad. Por ejemplo, si ajustamos el parámetro Duración de PULSOUT cerca de 650 o 850, los servos girarán a su máxima velocidad; mientras que si se aproximan a 750, haremos que se muevan más lentos.

Modificamos el programa de la siguiente forma:

PULSOUT 13, 720

PULSOUT 12, 780

Mover el robot hacia atrás, rotarlo y pivotarlo

Todo lo que tenemos que hacer para conseguir otros movimientos del robot es utilizar diferentes combinaciones del parámetro Duración del comando PULSOUT. Por ejemplo, estas dos instrucciones hacen que el robot vaya hacia atrás:

PULSOUT 13, 850

PULSOUT 12, 650

Estas dos para que el robot gire a la izquierda:

PULSOUT 13, 650

PULSOUT 12, 650

Y éstas para que lo haga a la derecha:

PULSOUT 13, 850

PULSOUT 12, 850

Podemos combinar estos comandos para el robot vaya en diferentes direcciones como muestra el ejemplo del siguiente programa:

‘ Programa de movimiento. Delanteizquierdaderechaatras.bs2
‘ Hacer que el robot realice los cuatro movimientos básicos
‘ {$STAMP BS2}
‘ {$PBASIC 2.5}
Counter VAR Word
FREQOUT 4, 2000, 3000 ‘señal de inicio/reset
FOR counter = 1 TO 122 ‘marcha hacia delante durante 3s
PULSOUT 13, 650
PULSOUT 12, 850
PAUSE 20
NEXT
PAUSE 200 ‘espera
FOR counter = 1 TO 24 ‘rotación izquierda ¼ de vuelta
PULSOUT 13, 650
PULSOUT 12, 650
PAUSE 20
NEXT
PAUSE 200 ‘espera
FOR counter = 1 TO 24 ‘rotación derecha ¼ de vuelta
PULSOUT 13, 850
PULSOUT 12, 850
PAUSE 20
NEXT
PAUSE 200 ‘espera
FOR counter = 1 TO 122 ‘retroceso
PULSOUT 13, 850
PULSOUT 12, 650
PAUSE 20
NEXT
END

También podemos hacer que el robot pivote sobre una rueda. Para ello basta con que sólo gire una rueda mientras la otra permanece parada. Por ejemplo, si se quiere que la rueda izquierda permanezca parada y la derecha gire hacia delante para que el robot pivote, se deberán utilizar las siguientes líneas de código:

PULSOUT 13, 750

PULSOUT 12, 650

Si por el contrario se quiere que pivote hacia delante y a la derecha, simplemente se detiene la rueda derecha y hacemos que la rueda izquierda gire hacia delante:

PULSOUT 13, 850

PULSOUT 12, 750

Hacia atrás y la derecha:

PULSOUT 13, 650

PULSOUT 12, 750

Hacia atrás y a la izquierda:

PULSOUT 13, 750

PULSOUT 12, 850

Retocando las maniobras básicas

Más abajo veremos un vídeo con todas estas maniobras realizadas en la práctica y comprobamos que, a pesar de que el robot está programado para avanzar en línea recta, es frecuente que se vaya desviando ligeramente hacia uno de los lados. Vamos a corregir este desajuste mediante el software, para lo cual deberemos modificar el programa Avancetressegundos.bs2 para que en vez de 3 segundos se mueva durante 10, tiempo necesario para comprobar si se desvía o no. Esta modificación se hace cambiando el valor de EndValue en el comando FOR Counter de 122 a 407:

‘ Programa de movimiento. Avancediezsegundos.bs2
‘ El robot avanza hacia delante durante diez segundos
‘ {$STAMP BS2}
‘ {$PBASIC 2.5}
Counter VAR Word
FREQOUT 4, 2000, 3000 ‘señal de inicio/reset
FOR counter = 1 TO 407 ‘giro hacia delante durante 10 s
PULSOUT 13, 650 ‘servo izquierdo máxima velocidad
PULSOUT 12, 850 ‘servo derecho máxima velocidad
PAUSE 20
NEXT
END

Pongamos por caso que el robot se desvía hacia la izquierda. Esto puede pasar por dos motivos: o bien la rueda izquierda gira más lenta, o es la rueda derecha la que lo hace más rápido. Como el robot está programado para que cada servo gire a la máxima velocidad, lo más lógico será pensar que la rueda derecha debería girar un poco más despacio.

Ya hemos visto que la velocidad de los servos está determinada por el argumento Duración del comando PULSOUT. Cuanto más se acerque este valor a 750, más lento girará el servo. Esto significa que hay que cambiar el valor 850 del comando PULSOUT 12 a un valor más cercano a 750. Si el robot no se desvía demasiado, con un valor de 837 será suficiente. Si por el contrario el grado de desvío es grande, habrá que poner como mínimo un valor de 810. Como vemos, será necesario hacer varias pruebas modificando este argumento hasta lograr que el robot siga una línea completamente recta.

En nuestro caso, ha sido necesario un valor de 800 para conseguir un movimiento rectilíneo.

Al igual que hemos hecho para el avance, tendremos que hacer los mismos ajustes para el movimiento hacia atrás.

También es posible regular los giros del robot mediante el software. El tiempo que dura el movimiento de las ruedas del robot es lo que determina el ángulo de giro. Como ya hemos visto que el comando que controla el tiempo de giro en el programa es el bucle FOR … NEXT, lo que tenemos que hacer es modificar el argumento EndValue para que gire más o menos según queramos.

En el programa Delanteizquierdaderechaatras.bs2 introdujimos una serie de órdenes para que el robot realizase distintos giros, por lo que si hay cualquier tipo de desviación deberemos modificar el contador del bucle FOR counter = 1 TO 24 y disminuir el tiempo de giro (probamos primero con 23, 22 etc.) Si sigue sin girar los 90o exactos, modificaremos el comando PULSOUT a un valor más cercano a 750, como hicimos para que fuese recto. Repetiremos la acción hasta que gire los 90o exactos.

Cálculo de distancias

Es frecuente que en las competiciones que se organizan los robots tengan que seguir un recorrido desde un punto inicial hasta un destino situado a cierta distancia, para luego regresar al punto de partida. Vamos a aprender a calcular distancias, para lo cual aplicamos la fórmula general de la velocidad:

Tiempo = distancia / velocidad

Distancia = velocidad x tiempo

Lo que traducido al funcionamiento de nuestro robot sería:

Tiempo de movimiento del servo = distancia recorrida / velocidad del robot

Para poder aplicar esta sencilla fórmula debemos calcular en primer lugar la velocidad del robot. La forma más fácil de hacerlo es poner una regla a su lado y ver qué distancia recorre en un tiempo dado (un segundo por ejemplo). Conociendo los centímetros que ha recorrido y el tiempo en segundos empleado en ello, podremos determinar la velocidad del robot en centímetros por segundo. Emplearemos para ello el siguiente programa:

‘ Programa de movimiento. Avanceunsegundo.bs2
‘ El robot avanza hacia delante durante un segundo
‘ {$STAMP BS2}
‘ {$PBASIC 2.5}
Counter VAR Word
FREQOUT 4, 2000, 3000 ‘señal de inicio/reset
FOR counter = 1 TO 41 ‘marcha hacia delante durante 1s
PULSOUT 13, 650
PULSOUT 12, 800
PAUSE 20
NEXT
END

Este programa controla el movimiento del robot durante un segundo por lo que si ha recorrido 23 cm durante su ejecución, la velocidad será de 23 cm/s (es conveniente recordar que en un paso anterior aprendimos que los servos tardan 24,6 milisegundos (0,0246 segundos) en completar un ciclo de ejecución del bucle FOR … NEXT, por lo que el microcontrolador envía 40,65 pulsos cada segundo a los servos (1/0,0246 pulsos por segundo).

Una vez aclarado este concepto, podemos hacer que el robot se desplace en cualquier dirección una distancia concreta. Por ejemplo, sabiendo la velocidad que alcanza, podemos calcular el tiempo que necesitaría el robot para recorrer una distancia de 51 centímetros:

Tiempo = 51 cm / 23 cm/s = 2,22 s

Cuando tenemos este dato, basta calcular los pulsos que han de enviarse a los servos para que el robot recorra esa distancia, teniendo en cuenta que para que el robot se mueva durante un segundo son necesarios 40,65 pulsos:

Pulsos = 2,22 s x 40,65 pulsos/s = 90,24 pulsos = 90 pulsos

90 es el valor que tendremos que usar en el argumento EndValue del bucle FOR … NEXT

En cualquier caso tenemos que tener presente que estas mediciones no son completamente exactas. No hemos tenido en cuenta, por ejemplo, que el robot necesita un determinado número de pulsos para alcanzar la máxima velocidad, ni tampoco la distancia que recorre hasta que se detiene por completo o el hecho de que los servos girarán más despacio cuando las baterías pierdan potencia.

Maniobras de aceleración y desaceleración

Lo que pretendemos es que el robot acelere y desacelere de forma gradual. De esta forma conseguiremos que los servos y las baterías duren más y que el arranque y la parada no sean tan bruscos.

La clave para acelerar es ajustar el parámetro Duración del comando PULSOUT. Gracias al bucle FOR … NEXT podemos hacer que el robot acelere:

PulseCount VAR Word

FOR pulseCount = 1 TO 100

PULSOUT 13, 750 – pulseCount

PULSOUT 12, 750 + pulseCount

PAUSE 20

Cada vez que se ejecuta el bucle FOR … NEXT la variable pulseCount se incrementa en 1. A medida que el valor de pulseCount es mayor, la velocidad de los servos también. La primera vez que se ejecuta el bucle, la variable pulseCount vale 1, que es lo mismo que usar los comandos PULSOUT 13, 749 y PULSOUT 12, 751. La segunda vez, la variable valdrá 2, y así, a la centésima vez que hemos ejecutaado el bucle, la variable pulseCount valdrá 100 que es lo mismo que usar los comandos PULSOUT 13, 650 y PULSOUT 12, 850 (máxima velocidad hacia delante)

Si por el contrario hacemos que el bucle FOR … NEXT reduzca la variable pulseCount, el robot desacelerará hasta pararse. Hagamos las pruebas:

‘ Programa de movimiento. Arranqueyparo.bs2
‘ El robot acelera y luego decelera hasta pararse
‘ {$STAMP BS2}
‘ {$PBASIC 2.5}
pulseCount VAR Word ‘contador del bucle FOR … NEXT
FREQOUT 4, 2000, 3000 ‘señal de inicio/reset
‘aceleración gradual
FOR pulseCount = 1 TO 100 ‘bucle aceleración de 100 pulsos
PULSOUT 13, 750 – pulseCount
PULSOUT 12, 747 + pulseCount
PAUSE 20
NEXT
‘avance constante de 75 pulsos
FOR pulseCount = 1 TO 75
PULSOUT 13, 650
PULSOUT 12, 800
PAUSE 20
NEXT
‘desaceleración hasta detenerse
FOR pulseCount = 100 TO 1 ‘bucle desaceleración de 100 pulsos
PULSOUT 13, 750 – pulseCount
PULSOUT 12, 747 + pulseCount
PAUSE 20
NEXT
END

Facilitar los movimientos con subrutinas

En los siguientes pasos de la construcción del robot vamos a programarlo para que sea capaz de realizar maniobras con el fin de evitar obstáculos. Una de las formas más eficientes de hacerlo es realizando maniobras pre-programadas mediante el empleo de subrutinas. Ahora vamos a aprender a crear y utilizar esta herramienta.

Una subrutina es una secuencia de instrucciones que se repite en diversas ocasiones a lo largo del programa principal. Para no tener que reescribirla e insertarla cada vez que se necesite, lo que hacemos es ponerla como un programa independiente al que se “llama” cada vez que sea preciso.

Hay dos partes dentro de una subrutina en PBASIC. La primera es la “llamada a la subrutina”, es decir, la instrucción que hace que una vez que el programa llegue allí, se ejecute la parte de código que se contiene dentro de la subrutina. La otra parte es la propia subrutina en sí, la parte reutilizable del código. La subrutina comienza cuando se referencia con GOSUB su nombre (también llamado etiqueta) y finaliza con el comando RETURN, que devuelve el control a la siguiente instrucción después de GOSUB. El código que hay entre la etiqueta del nombre de la subrutina y RETURN es lo que se ejecutará en cada llamada a esa subrutina:

DEBUG “Antes de la subrutina”, CR

PAUSE 1000

GOSUB Mi_subrutina

DEBUG “Después de la subrutina”, CR

PAUSE 1000

LOOP

Mi_subrutina:

DEBUG “Subrutina en ejecución”, CR

PAUSE 1000

RETURN

Este trozo de código nos muestra una llamada a una subrutina y la propia subrutina. Como hemos dicho, la llamada a la subrutina se realiza con el comando GOSUB y el nombre de la subrutina, en nuestro caso “Mi_subrutina” (ojo con los espacios en blanco). Una vez se inicia la subrutina se ejecuta línea a línea hasta encontrar el comando RETURN que obliga a salir de la subrutina y continuar ejecutando el programa en el punto en que se dejó.

Vamos a usar esta herramienta para manejar los movimientos del robot:

‘ Programa de movimiento con subrutinas. Movimientoconsubrutina.bs2
‘ El robot realiza los movimientos básicos mediante subrutinas
‘ {$STAMP BS2}
‘ {$PBASIC 2.5}
Counter VAR Word
FREQOUT 4, 2000, 3000 ‘señal de inicio/reset
GOSUB Delante
GOSUB Izquierda
GOSUB Derecha
GOSUB Atras
END
‘movimiento hacia delante
Delante:
FOR counter = 1 TO 64
PULSOUT 13, 650
PULSOUT 12, 800
PAUSE 20
NEXT
PAUSE 200
RETURN
‘giro a la izquierda
Izquierda:
FOR counter = 1 TO 24
PULSOUT 13, 650
PULSOUT 12, 650
PAUSE 20
NEXT
PAUSE 200
RETURN
‘giro a la derecha
Derecha:
FOR counter = 1 TO 24
PULSOUT 13, 850
PULSOUT 12, 850
PAUSE 20
NEXT
PAUSE 200
RETURN
‘movimiento hacia atrás
Atras:
FOR counter = 1 TO 64
PULSOUT 13, 840
PULSOUT 12, 650
PAUSE 20
NEXT
RETURN

Jun

2014

SeaOrbiter, la estación marina internacional

Última actualizacón: 29 junio 2017 a las 17:24

Yo le conozco, señor Aronnax. Si no sus compañeros, usted, al menos, no tendrá tantos motivos de lamentarse del azar que le ha ligado a mi suerte. Entre los libros que sirven a mis estudios favoritos hallará usted el que ha publicado sobre los grandes fondos marinos. Lo he leído a menudo. Ha llevado usted su obra tan lejos como le permitía la ciencia terrestre. Pero no sabe usted todo, no lo ha visto usted todo. Déjeme decirle, señor profesor, que no lamentará usted el tiempo que pase aquí a bordo. Va a viajar usted por el país de las maravillas. El asombro y la estupefacción serán su estado de ánimo habitual de aquí en adelante. No se cansará fácilmente del espectáculo incesantemente ofrecido a sus ojos. Voy a volver a ver, en una nueva vuelta al mundo submarino (que, ¿quién sabe?, quizá sea la última), todo lo que he podido estudiar en los fondos marinos tantas veces recorridos, y usted será mi compañero de estudios. A partir de hoy entra usted en un nuevo elemento, verá usted lo que no ha visto aún hombre alguno (pues yo y los míos ya no contamos), y nuestro planeta, gracias a mí, va a entregarle sus últimos secretos.

Veinte mil leguas de viaje submarino. Julio Verne

Habré leído una docena de veces esta magnífica novela. Creo que al igual que muchos de ustedes porque, a pesar de que muchas editoriales catalogan las novelas del escritor francés como literatura juvenil (algo estupendo porque hacen volar la imaginación de los más jóvenes y los convierte en amantes de la buena literatura) lo cierto es que hace falta algo de madurez y conocimientos para apreciar en profundidad sus textos. En definitiva, es una excusa perfecta para releer nuestro ejemplar cada cierto tiempo, una tarea que tenía pendiente y que he recordado al tener noticias del Aquarius.

Hace pocos días se publicaba en varios medios (Vozpópuli y ABC) que Fabien Cousteau, nieto del genial Jacques Cousteau, va a emular a su abuelo y permanecerá durante 31 días en el laboratorio subacuático «Aquarius» llevando a cabo trabajos de investigación sobre el cambio climático, la contaminación y la sobreexplotación de los recursos marinos. Aunque la duración de su estancia bajo el agua no será la más larga (el récord está en 69 días) ni tampoco es raro que el Aquarius tenga visitantes (la NASA lo utiliza desde hace décadas para el entrenamiento de los astronautas), este tipo de noticias sirven para llamar la atención del gran público, para hacer visible una realidad que a muchos les parecerá extraña: sabemos más, muchísimo más, del espacio exterior que de nuestros mares y océanos. Y los intentos por cambiar esta realidad —que podemos decir que proviene de la cantidad de recursos destinados a la carrera espacial por llegar a la Luna— no han cesado.

Jacques Rougerie es un visionario y un hombre de mar. Vive en un barco anclado en el Sena y con su estudio de arquitectura y diseño se dedica a construir submarinos y barcos vanguardistas, idear barrios residenciales en el lecho marino y levantar edificios en tierra con una idea como denominador común: el agua.

En los años setenta del siglo pasado realizó varios proyectos por encargo de la NASA (Agencia espacial norteamericana) y la NOAA (Administración Nacional Oceánica y Atmosférica). En 1973 proyectó la construcción de una aldea submarina situada entre 15 y 30 metros bajo el Mar Caribe que podría acoger hasta 250 personas. Aunque la idea no se llevó a la práctica, en 1976 vio la luz la Galathée (sumergida en el mes de agosto de 1977), una estación habitable y con capacidad de movimiento en la que seis científicos podían vivir y trabajar durante todo un año.

Un proyecto más modesto que los anteriores fue el Aquabulle, un hábitat submarino transparente anclado a 35 metros de profundidad que podía albergar hasta tres personas durante varias horas. Aún hoy se siguen utilizando algunos como laboratorios submarinos.

A la hora de realizar sus diseños, Rougerie no se dedica únicamente a copiar las formas de la naturaleza, sino también sus funciones. Parte de esta filosofía es que la mejor forma de observar la vida submarina es alterando lo menos posible el entorno. Así, con influjos de Verne, fue concretando poco a poco un proyecto que tenía en mente desde hacía mucho tiempo, construir un tipo de estación sumergible tripulada que estaría en funcionamiento las 24 horas del día y atraería a los animales marinos en lugar de espantarlos: el SeaOrbiter. Aunque el diseño ha sufrido importantes modificaciones durante los últimos diez años, tras conseguir en enero de 2014 cerrar una financiación de más de 300.000 € gracias a la microfinanciación colectiva, la construcción del SeaOrbiter por fin ha dado comienzo en Francia.

Como hemos apuntado, el diseño original ha atravesado por numerosos cambios debido sobre todo a los resultados de las incesantes pruebas que se han realizado en los tanques de agua del Instituto Noruego Marintek (uno de los más importantes del mundo en este campo) con un modelo a escala. Gracias a estos ensayos se han desarrollado mejores cualidades de conservación del disco estabilizador y la quilla, el sistema de propulsión y se han ampliado los espacios interiores para acoger una tripulación de entre 18 y 22 personas.

A modo de una gigantesca vela, la estación tiene 58 metros de altura (27 de los cuales se encuentran por encima de la superficie), y se estabiliza gracias a una quilla circular de 10 metros de diámetro. Con diez niveles de trabajo (seis de ellos bajo el mar), imita el desplazamiento del hielo a la deriva ya que no posee un motor convencional para navegar, solo cuenta con dos motores eléctricos que sirven para corregir el rumbo en caso de necesidad. Desplaza un total de 2.600 toneladas y la estructura se construirá a partir de «sealium», una aleación de aluminio que brinda una mayor fuerza mecánica y mejores características frente a la corrosión del mar al tiempo que reduce el peso del conjunto.

La construcción ha comenzado por el llamado “ojo” del SeaOrbiter, una estructura de 18 metros situada sobre la superficie, que constituye el puesto de observación y donde se encuentran todos los sistemas de comunicación. Una vez en funcionamiento, desde aquí se hará el seguimiento de la singladura y se llevarán a cabo las retransmisiones vía satélite para el resto del mundo: conoceremos la vida a bordo, podremos seguir las exploraciones submarinas y participaremos de los descubrimientos y los avances científicos que se vayan produciendo. Para ello cuenta con tres vehículos de exploración diferentes: un vehículo operado por control remoto que puede tomar muestras o realizar grabaciones de audio y vídeo hasta una profundidad de 1.000 metros; un submarino autónomo con capacidad para dos tripulantes (que también puede descender hasta los 1.000 metros); y un vehículo submarino autónomo que puede descender hasta los 6.000 metros y que está especialmente preparado para cartografiar el fondo marino.

En cualquier caso, el verdadero logro del SeaOrbiter es el módulo de alta presión compuesto por varios niveles y que adapta la presión interior de los compartimentos sumergidos a las condiciones de presión del agua que los rodea (el módulo está herméticamente aislado del tercio superior). De esta forma, los miembros de la tripulación que permanezcan bajo el agua podrán salir y regresar a la estación sin necesidad de procesos de descompresión.

Según informa el consorcio que está construyendo la estación ya disponen de un 70% de los 35 millones de euros necesarios para terminar el proyecto. El “ojo” del SeaOrbiter representa el 1% del presupuesto total pero esperan que con la publicidad que se ha generado y gracias al efecto «bola de nieve», encontrarán rápidamente la financiación necesaria para el 30% restante.

Nota: Todas las imágenes han sido tomadas con autorización de la página web del proyecto.