¿Dejarías que un abogado robot te defendiera?

¿Dejarías que un abogado robot te defendiera?

¿Podría tu próximo abogado ser un robot?

Suena descabellado, pero lo cierto es que los sistemas de software de inteligencia artificial (IA) -los programas de computadora que pueden actualizarse y «pensar» por sí solos- están siendo cada vez más utilizados en el entorno legal.

Joshua Browder describe su aplicación DoNotPay como «el primer abogado robot del mundo».

Ayuda a componer declaraciones legales. Le dices al bot de charla cuál es tu problema (como una apelación contra una multa por mal estacionamiento) y te sugiere lo que cree que es el mejor lenguaje legal para utilizar al respecto.

«Los usuarios pueden teclear su versión de una disputa en sus propias palabras, y el software tiene una máquina con un modelo de aprendizaje que cuadra la manera legal de expresarla», explica.

Browder, de 24 años, y su compañía están basados en Silicon Valley, California, pero los orígenes de la empresa se remontan a 2015, en Londres, cuando tenía solo 18 años.

«En la última etapa de mi adolescencia en Hendon, al norte de Londres, yo era un pésimo conductor», cuenta. «Recibí una cantidad de costosas multas por mal estacionamiento que, como seguía en la secundaria, no podía pagar».

Tras mucha investigación, Browder dice que encontró la mejor manera de impugnar esas multas. «Si sabes lo que debes decir, puedes ahorrar mucho tiempo y dinero».

En lugar de copiar y pegar los mismos documentos una y otra vez, asegura que le pareció que era «la labor perfecta para un software». Así que creó la primera versión de DoNotPay («NoPagues«, en español) en unas semanas en 2015.

«Realmente solo era para impresionar a mi familia», cuenta.

Pero, desde entonces, la app se ha propagado por Reino Unido y EE.UU., y ahora te puede ayudar a escribir cartas sobre asuntos como reclamos de seguros, solicitud de visas de turista, quejas a una empresa o autoridad local, reembolso del dinero de unas vacaciones que ya no puedes tomar o cancelar la suscripción a un gimnasio.

Browder afirma que los últimos dos usos se dispararon durante la pandemia.

Ahora, DoNotPay se jacta de tener 150.000 subscriptores de pago. Y aunque tiene sus críticas como las de quienes dicen que el consejo legal no es suficientemente preciso, el año pasado recibió un premio del Colegio de Abogados de EE.UU. por aumentar el acceso al ámbito legal.

Bowder aseguratener una tasa de éxito en general de 80%, que se reduce a 65% para las multas de mal estacionamiento porque «algunas personas son culpables».

Quizá pienses que los abogados humanos temen que la IA se entrometa en su campo. Pero algunos lo reciben con beneplácito, pues el software puede servir para buscar y ordenar rápidamente grandes cantidades de documentos de casos.

Una de esas abogadas es Sally Hobson, del bufete de abogados en Londres The 36 Group, que trabaja en casos criminales.

Recientemente uso la IA en un complejo juicio de asesinato. El caso implicaba tener que analizar rápidamente más de 10.000 documentos.

El software realizó la tarea cuatro semanas más rápido de lo que le hubiera tomado a los humanos, ahorrando casi US$70.000 en el proceso.

El uso de AI para asistir a abogados «se está volviendo la norma y ya no es algo raro», dice Eleanor Weaver, directora ejecutiva de Luminance, que produce el software que Hobson usó.

Más de 300 otros bufetes legales en 55 países lo utilizan, trabajando en 80 idiomas.

«Antes tenías una cantidad de tecnologías [de inspección de documentos] que no iban más allá de búsqueda de palabras clave, como teclear «Control-F» en tu portátil», indica Weaver.

En cambio, dice que el sofisticado software que existe actualmente puede conectar palabras y frases asociadas.

Pero la IA no sólo está ayudando a los abogados a revisar la evidencia documental. Ahora también les puede ayudar a preparar y estructurar su caso, así como buscar cualquier precedente legal relevante.

Laurence Lieberman, quien dirige el programa digital de disputas del bufete legal Taylor Wessing en Londres, usa ese tipo de software, el cual ha sido desarrollado por la firma israelí Litigate.

«Cargas el sumario del caso y tus alegatos, y entra y resuelve quiénes son las figuras clave», señala.

«Y luego la IA los vincula a todos, y arma una cronología de los eventos clave y las explicaciones de qué sucede en qué fechas».

Entretanto, Bruce Braude, jefe de tecnología de Deloitte Legal, el brazo legal del gigante de la contaduría Deloitte, dice que el sistema de software TAX-I puede analizar datos judiciales históricos para apelaciones de casos fiscales similares.

La empresa sostiene que puede predecir correctamente cómo se determinará una apelación el 70% de las veces.

«Ofrece una manera más cuantificable de tus probabilidades de éxito, que puedes usar para determinar si debes proceder o no», afirma Braude.

Pero dado que la IA puede escribir documentos legales o asistir a abogados humanos, ¿llegará el momento en que veamos abogados robots o incluso jueces robots?

«Creo que, la verdad, no estamos ni cerca de eso», asegura Weaver.

Pero otros como el profesor Richard Susskind, que preside el grupo de asesoría de IA del Alto Magistrado de Justicia de Inglaterra, no están tan seguros.

Susskind dice que en la década de los 80 estaba realmente horrorizado ante la idea de un juez computarizado, pero que ya no piensa igual.

Indica que incluso antes del coronavirus, «Brasil tenía una acumulación de más de 100 millones de casos jurídicos, y no hay posibilidad de que jueces y abogados humanos puedan sacarse de encima una carga de ese tamaño».

De manera que si un sistema de IA puede de manera precisa (digamos con un 95% de probabilidades) predecir el resultado del fallo de un tribunal, él dice que tal vez deberíamos empezar a pensar en manejar esas predicciones como determinaciones vinculantes, especialmente en países que tienen tanta acumulación de casos atrasados.

Línea

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Referencias:

– https://www.bbc.com/mundo/noticias-58245720

Videojuegos para combatir enfermedades y educar en salud

Videojuegos para combatir enfermedades y educar en salud

Desde evaluar el deterioro cognitivo a concienciar sobre el cáncer de piel o la Covid-19, así son los juegos virtuales aplicados a la sanidad

Aparentemente son videojuegos como los tradicionales, pero su finalidad va más allá del puro entretenimiento. Se denominan ‘juegos serios para la salud’ o ‘Serious Games for Health’ (en inglés) y, aunque no son nuevos, se utilizan cada vez más dado el amplio público al que este tipo de entretenimiento atrae –unas 3.100 millones de personas en todo el mundo, aproximadamente.

Sus aplicaciones son de lo más diversas. Así, «encontramos videojuegos para la promoción de la salud, que se enfocan en la sensibilización para evitar enfermedades y promover hábitos de vida saludables; para la rehabilitación, con el fin de facilitar el proceso de recuperación, haciendo que los ejercicios sean más fáciles y divertidos en comparación con los métodos tradicionales; para facilitar el afrontamiento de la enfermedad y el propio procedimiento médico, cuyo objetivo es desviar la atención del paciente del dolor causado por su tratamiento; o para educar y capacitar a los profesionales sanitarios, pues facilitan el aprendizaje, mediante ensayo y error, en entornos virtuales que simulan situaciones y casos típicos que se pueden encontrar durante el ejercicio de su profesión», explica Marta Calderero, profesora colaboradora de los Estudios de Psicología y Ciencias de la Educación de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) y experta en el diseño de programas digitales gamificados.

Diversos estudios señalan que los juegos serios y la gamificación en Salud (g-Health), es decir, la aplicación de elementos típicos de los juegos en propuestas sanitarias, muestran una mayor efectividad frente a otras metodologías tradicionales que, a pesar de haber demostrado su valía, no generan el atractivo ni la motivación de los videojuegos, especialmente en la población más joven.

Diversos estudios han demostrado que, en muchos casos, los juegos serios tienen una mayor efectividad que las metodologías tradicionales
En un estudio publicado en 2020 en la revista científica JMIR, investigadores de Estados Unidos comprobaron que este mecanismo lúdico era un recurso más beneficioso que los anuncios o los folletos informativos para promover la vacunación contra el virus del papiloma humano entre hombres jóvenes, por ejemplo.

«El escuadrón del dolor»
En la misma línea, otro equipo de investigadores estadounidenses compararon la eficacia entre los dosieres informativos contra el tabaquismo y un juego serio, en cuyo contexto se pedía a los usuarios que evitaran los cigarrillos mientras aparecían mensajes antitabaco, y las conclusiones demostraron que el videojuego tuvo un mayor impacto que los panfletos en las actitudes hacia el tabaco y la intención de dejar de fumar.

En Australia han llegado a resoluciones similares. Ante las altas tasas de quemaduras solares de los ciudadanos más jóvenes por la falta de protección solar, un equipo de científicos decidió probar un juego de realidad virtual que sumergía al usuario dentro del cuerpo humano mientras se enfrentaba a células cancerosas en crecimiento, con el fin de reforzar los enfoques de protección contra los rayos UVA y la prevención de los tumores de piel en este grupo demográfico. Algunos participantes llegaron incluso a sentir náuseas ante la experiencia, pero todos coincidieron en que el método era atractivo y eficaz.

En el ámbito de la evaluación y el diagnóstico, un estudio de la Universidad Politécnica de Valencia, publicado el pasado mes de enero, llegó a la conclusión de que utilizar un juego serio para evaluar las necesidades psicológicas de las personas, según su comportamiento, permitía superar los sesgos presentados por los métodos habituales.

«La credibilidad que tenga el juego cumple un papel esencial en la concentración y la inmersión del usuario»
MARTA CALDERERO

Por su parte, entre los videojuegos orientados al afrontamiento de la enfermedad, la lucha contra el cáncer es un tema recurrente. ‘Pain Squad’ (‘Escuadrón del dolor’), por ejemplo, es una ‘app’ desarrollada en el hospital infantil canadiense SickKids que ayuda a niños y jóvenes con cáncer a autogestionar el dolor que generan los tratamientos contra dicha patología. Tradicionalmente, se recurría a formularios que los pequeños debían completar dos veces al día para monitorizar su evolución, pero resultaban poco atractivos y motivadores para ellos, así que la doctora Jennifer Stinson propuso crear un juego en el que, a medida que los menores responden a las preguntas pensadas para hacer un seguimiento de su dolor, van ganando insignias y tienen la posibilidad de escalar jerarquías: comienzan como policías novatos del escuadrón y finalizan como jefes de la cuadrilla.

Otros juegos serios como ‘Bloom’, ‘The Witch’, ‘Fun and Cozy Socks’ y ‘Kurt, the Hospital Cat’, fueron creados, en el marco de otra investigación, por científicos de Dinamarca para facilitar la interacción entre padres con cáncer y sus hijos durante la hospitalización, demostrando ser una forma eficaz de mejorar las relaciones sociales y psicológicas entre ellos en un momento tan difícil.

El tratamiento de la demencia y del deterioro cognitivo también es eje de muchos videojuegos aplicados a la salud. Destaca, por ejemplo, ‘Panoramix’, una interfaz virtual en la que se trabajan habilidades como la atención, la memoria, las funciones ejecutivas o las gnosias visuales (capacidad de reconocer de manera visual diferentes estímulos y atribuirles un significado).

Credibilidad y estética
Las fobias, los trastornos mentales, las fracturas de huesos e incluso la Covid-19 son otras áreas sanitarias en las que los videojuegos se han colado. Todo ello demuestra que, a pesar de ser disciplinas relativamente nuevas, «los juegos serios y la gamificación tienen un gran potencial para aumentar el compromiso de los pacientes, pues pueden influir en el cambio de comportamiento de múltiples formas, tanto reforzándolo y potenciándolo como reduciéndolo o previniéndolo», sostiene Calderero.

Cabe destacar, sin embargo, que no siempre son sinónimo de una buena experiencia de usuario. «Si no se realiza un diseño participativo centrado en los usuarios, factores como la edad y las competencias digitales de los pacientes pueden terminar siendo muy bloqueantes», advierte la profesora de la UOC. «Las investigaciones muestran que no todos los elementos del juego atraen por igual a todos los usuarios y en todos los contextos. Por ello, es clave considerar todos los aspectos de la población diana a la que se dirige y su ambiente al escoger las técnicas y estrategias motivacionales más adecuadas para el desarrollo del videojuego, así como prestar atención a la propia mecánica del mismo, su dinámica, su estética y las emociones que evoca. Estos aspectos parecen ser los más determinantes a la hora de diseñar juegos serios efectivos. Asimismo, la credibilidad que tengan cumple un papel esencial como variable mediadora en la concentración y la inmersión que generen en los usuarios».

6 ejemplos de juegos serios
1 TDAH
The secret Trail of Moon
Creado para el tratamiento terapéutico de jóvenes con diagnóstico de Trastorno de Déficit de Atención Hiperactividad ( TDAH). Consiste en una serie de minijuegos que se centran, cada uno de ellos, en alguna de las habilidades cognitivas que altera el TDAH, como la memoria a corto plazo, la atención sostenida o la planificación y resolución de problemas.

2 Autismo
AbaPlanet
Desarrollado con Inteligencia Artificial y dirigido a niños con autismo. Está basado en el sistema terapéutico ABA e incluye dinámicas con fotos, vídeos y audios para ayudarles en su proceso de aprendizaje.

3 Trastornos mentales
Playmancer
Introduce a las personas con algún trastorno mental en una isla en la que deben enfrentarse a situaciones que les permiten entrenar su capacidad para gestionar emociones (estrés, frustración, impulsividad…).

4 Covid-19
Plague Inc: The Cure
Es un nuevo modo del juego original Plague Inc, cuya finalidad es concienciar sobre el funcionamiento de las pandemias como la de la Covid-19. Así, el jugador puede tomar medidas sobre lo que haría para contenerla (vacunación, distancia social, restricciones de viajes…) si estuviera dicho poder de decisión. Científicos de la Organización Mundial de la Salud (OMS) han colaborado en su desarrollo.

5 Violencia doméstica
VRespect.Me
Es una experiencia de realidad virtual diseñada para rehabilitar a personas con una historia de violencia doméstica. Con ella, el agresor es capaz de ver, escuchar y sentirse como una de sus víctimas, lo que le ayuda a desarrollar empatía y mejorar su comportamiento social.

6 Hemiplejia
Circus Challenge
Está orientado a ayudar a personas que han sufrido un derrame cerebral a recuperar la funcionalidad de sus brazos y manos. Para ello, el usuario se adentra en el mundo del circo a través de un avatar que le propone realizar movimientos de diversa dificultad para conseguir ser un buen trapecista o domador de leones. Para asegurar que recibe el tratamiento que necesita para recuperarse, el juego permite hacer un seguimiento de su progreso y enviárselo a un terapeuta para su revisión

Referencias:

– https://www.elcorreo.com/vivir/tecnologia/videojuegos-combatir-enfermedades-20210409162024-ntrc.html

Cambios en el ADN de animales, plantas y microorganismos gracias a las «tijeras genéticas»

Cambios en el ADN de animales, plantas y microorganismos gracias a las «tijeras genéticas»

En 2020 se les otorgo el Premio Nobel de Química a Emmanuelle Charpentier y Jennifer A. Doudna por el desarrollo de las «tijeras genéticas» CRISPR-Cas9. Gracias a este sistema los investigadores pueden realizar cambios en el ADN de animales, plantas y microorganismos con una precisión extremadamente alta.

Esta tecnología de edición genética que, en palabras de los académicos, «ha tenido un impacto revolucionario en el campo de la medicina», podría traducirse en el desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer, y llegar a curar enfermedades hereditarias.

En 2012, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier publicaron en la revista Science un artículo que dio la vuelta al mundo, titulado «A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity». En él planteaban la utilización de una suerte de ‘tijeras moleculares’ capaces de cortar, pegar y editar el ADN. Aquella tecnología tuvo un impacto revolucionario en el mundo de la medicina, pues permitían, entre otras cosas, desarrollar terapias contra el cáncer, e incluso soñar con la posibilidad de curar definitivamente enfermedades hereditarias.
Antes de la invención de esta técnica, señalan en la Academia Sueca de Ciencias que otorga el premio Nobel, la edición genética solía ser un trabajo lento, difícil y, a veces, imposible. Sin embargo, el uso de la técnica CRISPR-Cas permite cambiar ‘el código de la vida’ en tan solo unas semanas.

“Esta herramienta genética tiene un enorme potencial. No solo ha revolucionado la ciencia básica, sino que también ha dado lugar a ensayos innovadores que se traducirán en tratamientos médicos rompedores ”, ha explicado Claes Gustafsson, presidente del Comité Nobel de Química para justificar la designación.

Como suele ocurrir en la ciencia, el descubrimiento de estas tijeras genéticas se dio casi por casualidad. Durante los estudios de Emmanuelle Charpentier sobre la bacteria Streptococcus pyogenes, un patógeno que a los humanos puede causar un gran abanico de enfermedades, como faringitis, otitis o mastitis, descubrió una molécula previamente desconocida llamada ARNtracr. Su trabajo mostró que el ARNtracr es parte del antiguo sistema inmunológico de las bacterias, CRISPR / Cas, que confería resistencia a patógenos externos, como los virus.
Charpentier publicó su descubrimiento en 2011 y ese mismo año, inició una colaboración con Jennifer Doudna, una bioquímica experimentada con grandes conocimientos en ARN. Juntas consiguieron recrear las tijeras genéticas de las bacterias en un tubo de ensayo y simplificaron los componentes moleculares de las tijeras para que pudieran utilizarse con facilidad.

Ambas realizaron después un experimento de gran impacto en la comunidad científica: reprogramaron las tijeras genéticas para que estas pudieran usarse en cualquier organismos. En su forma natural, las tijeras reconocen el ADN de los virus, pero Charpentier y Doudna demostraron que podían controlarse para «cortar» cualquier molécula de ADN en un punto determinado, lo que permite modificar el código genético de cualquier ser vivo, incluido el de nuestra especie.
Investigadores de todo el mundo han usado esta técnica para combatir la distrofia muscular, eliminar el virus de la hepatitis B o crear cultivos resistentes a plagas.
La revolución científica de CRISPR
Desde que Charpentier y Doudna descubrieran las tijeras genéticas CRISPR-Cas9 en 2012, su uso se ha disparado. Esta herramienta ha contribuido a muchos descubrimientos importantes en distintos campos de investigación. Empleando modelos animales, científicos de todo el mundo han utilizado esta técnica para corregir importantes defectos genéticos, entre ellos las mutaciones causantes de la distrofia muscular y de la fibrosis quística, para eliminar el virus de la hepatitis B.
Las tijeras genéticas podrían servir para erradicar enfermedades hereditarias, señalan en la Academia sueca que otorga los premios Nobel.
Incluso se ha usado para librar a los cerdos de los virus que impiden que sus órganos se puedan trasplantara a humanos. Los edafólogos han empleado esta técnica para desarrollar cultivos resistentes a las plagas, el moho o la sequía, mientras que en medicina se están realizando ensayos clínicos de nuevas terapias contra el cáncer, y en un futuro próximo podrían servir para erradicar enfermedades hereditarias. “Este descubrimiento ha llevado a las ciencias de la vida a una nueva era, y, en muchos aspectos, están aportando el mayor de los beneficios para la humanidad”, señalan desde la dirección de los premios Nobel.

Referencias:

– https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/premio-nobel-quimica-2020-para-inventoras-tijeras-geneticas_15961

La Inteligencia Artificial ayuda a prevenir distintos tipos de cáncer

La Inteligencia Artificial ayuda a prevenir distintos tipos de cáncer

COVID-19 no es la única pandemia que existe en el mundo, sólo en Estados Unidos las muertes registradas a causa del cáncer ascendieron a 606,520 defunciones, por lo que contar con mecanismos que ayuden a detectar esta enfermedad a tiempo hacen una diferencia vital.

De acuerdo con la Dra. Paola Ballesteros, adscrita al Hospital Militar en la Ciudad de México, en nuestro país es poco común la medicina preventiva, y en cambio las visitas al médico suceden cuando la enfermedad que nos aqueja ya está avanzada. Aunado a eso, la infraestructura médica en zonas geográficas poco desarrolladas no facilita el proceso, requiriendo comúnmente varias visitas al centro de salud, lo que incrementa costos y disminuye la calidad de vida.

En este tipo de escenarios, la tecnología puede ayudar. Hemos tenido ejemplos de tecnología que, usando cámaras, ha servido para diagnosticar el melanoma de forma precoz y así prevenir el cáncer de piel. Vimos también la evolución del brasier Eva, diseñado inicialmente para la detección temprana del cáncer de mama usando sensores de temperatura, y cómo se convirtió en un servicio de cabinas inteligentes que en cuestión de minutos permite realizar un examen para la detección auxiliar del cáncer de mama, utilizando tomas térmicas de los pechos sin contacto ni radiación. Ahora tenemos una nueva tecnología que mezcla la microscopía digital y la inteligencia artificial para ofrecer los resultados de una biometría hemática en tan sólo diez minutos.

Se trata del dispositivo Sight Olo que permite realizar este estudio de manera sencilla y conveniente, de manera que es posible detectar rápidamente enfermedades como cáncer sin tener que esperar los resultados de un laboratorio tradicional.

Este aparato fue creado en Israel, pero ya ha sido aprobado por organismos regulatorios para funcionar en países europeos, en los Estados Unidos, y ahora se encuentra en hospitales en México. Conectado a una red neuronal a través de internet, el Olo contiene una cámara de alta definición, un microscopio electrónico y algoritmos matemáticos que se encargan de la identificación de las células en la sangre.

La facilidad de uso de este dispositivo es un punto a su favor, pues sólo implica obtener un par de gotas de sangre, del dedo, por ejemplo, colocarlas en un cartucho que se inserta en una ranura y seguir las instrucciones para echar a andar el análisis.

En cuestión de diez minutos se toman 1,800 fotografías de la muestra, se analizan y ofrece como resultado una biometría hemática completa de 19 parámetros y 18 banderas morfológicas, que es la base para que un médico pueda identificar enfermedades graves que tienen que ser detectadas lo más temprano posible, como el cáncer. De acuerdo con Frisbie, además de disminuir el costo total de obtener este simple análisis, se obtiene la conveniencia de ganar tiempo y disminuir el estrés de la espera, para así mejorar la calidad de vida del paciente.

GL Health se prepara para incursionar en el mercado latinoamericano pronto, pues, aunque su empresa lleva 6 meses en México, ha encontrado buena adopción del Olo en diferentes partes de la República, principalmente por parte de oncólogos y pediatras. Este tipo de tecnologías, potenciadas ahora por Inteligencia Artificial, son las que podrían ayudar a que la medicina encuentre más rápidamente respuesta a enfermedades que aún nos aquejan por sus efectos degenerativos o mortales.

Referencias:

https://expansion.mx/tecnologia/2021/07/22/la-inteligencia-artificial-ayuda-a-prevenir-distintos-tipos-de-cancer

Para crear recuerdos, el ADN debe romperse

Para crear recuerdos, el ADN debe romperse

La urgencia de recordar una experiencia peligrosa requiere que el cerebro realice una serie de movimientos potencialmente peligrosos: las neuronas y otras células cerebrales «abren» su ADN en numerosos lugares, más de lo que se pensaba anteriormente, para proporcionar un acceso rápido a las instrucciones genéticas, para los mecanismos de almacenamiento de memoria.

El alcance de estas roturas de doble cadena del ADN (DSB) en múltiples regiones cerebrales clave es sorprendente y preocupante, explica la autora principal del estudio, Li-Huei Tsai, profesora de neurociencia del MIT y directora del Instituto Picower para el aprendizaje y la memoria, porque mientras las roturas se reparan de forma rutinaria, ese proceso puede volverse más defectuoso y frágil con la edad. El laboratorio de Tsai ha demostrado que estas roturas persistentes están asociados con la neurodegeneración y el deterioro cognitivo, y los mecanismos de reparación pueden fallar.

 

«Queríamos comprender exactamente qué tan extendida y extensa está esta actividad natural en el cerebro después de la formación de la memoria porque eso puede darnos una idea de cómo la inestabilidad genómica podría socavar la salud del cerebro en el futuro», dice Tsai, quien también es profesora en el Departamento de Ciencias Cognitivas y Cerebrales y líder de la iniciativa Aging Brain Initiative del MIT. «Claramente, la formación de la memoria es una prioridad urgente para la función cerebral saludable, pero estos nuevos resultados que muestran que varios tipos de células cerebrales rompen su ADN en tantos lugares para expresar genes rápidamente son todavía sorprendentes».

Rastreo de pausas

 

En 2015, el laboratorio de Tsai proporcionó la primera demostración de que la actividad neuronal causaba DSB y que inducían una rápida expresión génica. Pero esos hallazgos, en su mayoría hechos en preparaciones de laboratorio de neuronas, no capturaron el alcance completo de la actividad en el contexto de la formación de la memoria en un animal que se comporta, y no investigaron lo que sucedió en células distintas de las neuronas.

 

En el nuevo estudio, publicado el 1 de julio en PLOS ONE, el autor principal y ex estudiante de posgrado Ryan Stott, y el coautor y ex técnico de investigación Oleg Kritsky, buscaron investigar el panorama completo de la actividad de DSB en el aprendizaje y la memoria. Para ello, le dieron a los ratones pequeños golpes eléctricos en sus patas cuando entraban en una caja, para condicionar un recuerdo de miedo de ese contexto. Luego utilizaron varios métodos para evaluar los DSB y la expresión génica en sus cerebros durante la siguiente media hora, particularmente entre una variedad de tipos de células en la corteza prefrontal y el hipocampo, dos regiones esenciales para la formación y almacenamiento de recuerdos de miedo condicionados. También realizaron mediciones en los cerebros de ratones que no experimentaron el choque en sus patras para establecer una línea de base de actividad de comparación.

 

La creación de una memoria de miedo duplicó el número de DSB entre las neuronas del hipocampo y la corteza prefrontal, afectando a más de 300 genes en cada región. Muchos se asociaron con la función de las conexiones que hacen las neuronas entre sí, llamada sinapsis. Esto tiene sentido porque el aprendizaje surge cuando las neuronas cambian sus conexiones (un fenómeno llamado “plasticidad sináptica”) y los recuerdos se forman cuando grupos de neuronas se conectan en conjuntos llamados engramas. «Muchos genes esenciales para la función neuronal y la formación de la memoria, y significativamente más de lo esperado en base a observaciones previas en neuronas cultivadas … son potencialmente puntos críticos de formación de DSB», escriben los autores en el estudio.

 

En otro análisis, los investigadores confirmaron a través de mediciones de ARN que el aumento de los DSB se correlacionó estrechamente con el aumento de la transcripción y expresión de los genes afectados, incluidos los que afectan la función de la sinapsis, tan rápido como 10-30 minutos después de la exposición al choque en la pata del roedor. “En general, encontramos que los cambios transcripcionales están más fuertemente asociados con [los DSB] en el cerebro de lo anticipado”, escribieron. «Anteriormente, observamos 20 loci asociados a genes [DSB] después de la estimulación de neuronas cultivadas, mientras que en el hipocampo y la corteza prefrontal vemos más de 100-150 loci asociados a genes [DSB] que son inducidos transcripcionalmente».

 

Rompiendo con estrés

 

En el análisis de la expresión génica, los neurocientíficos observaron no solo las neuronas sino también las células cerebrales no neuronales, o glía, y descubrieron que también mostraban cambios en la expresión de cientos de genes después del condicionamiento del miedo. Se sabe que los astrocitos llamados glía están involucrados en el aprendizaje del miedo, por ejemplo, y mostraron cambios significativos en la expresión genética y DSB después del condicionamiento del miedo.

 

Entre las funciones más importantes de los genes asociados con los DSB relacionados con el condicionamiento del miedo en la glía se encontraba la respuesta a las hormonas. Por lo tanto, los investigadores buscaron qué hormonas podrían estar particularmente involucradas y descubrieron que se trataba de glutocortocoides que se secretan en respuesta al estrés. Efectivamente, los datos del estudio mostraron que en la glía, muchos de los DSB que ocurrieron después del condicionamiento del miedo ocurrieron en sitios genómicos relacionados con los receptores glutocortocoides. Otras pruebas revelaron que la estimulación directa de esos receptores hormonales podría desencadenar los mismos DSB que hizo el condicionamiento del miedo y que el bloqueo de los receptores podría prevenir la transcripción de genes clave después del condicionamiento del miedo.

 

Tsai dice que el hallazgo de que las glías están tan profundamente involucradas en el establecimiento de recuerdos a partir del condicionamiento del miedo es una sorpresa importante del nuevo estudio. “La capacidad de la glía para montar una respuesta transcripcional robusta a los glutocorticoides sugiere que puede tener un papel más importante que desempeñar en la respuesta al estrés y su impacto en el cerebro durante el aprendizaje de lo que se pensaba anteriormente”, escribieron ella y sus coautores.

 

¿Daño y peligro?

 

Será necesario realizar más investigaciones para demostrar que los DSB necesarios para formar y almacenar recuerdos de miedo son una amenaza para la salud cerebral posterior, pero el nuevo estudio se suma a la evidencia de que puede ser el caso, dicen los autores. “En general, hemos identificado sitios de DSB en genes importantes para las funciones neuronales y gliales, lo que sugiere que la reparación deficiente del ADN de estas roturas recurrentes del ADN que se generan como parte de la actividad cerebral podría resultar en inestabilidad genómica que contribuye al envejecimiento y enfermedades en el cerebro», escribieron

 

Referencias:

https://news.mit.edu/2021/memory-making-involves-extensive-dna-breaking-0714