La creencia sobre el uso del 10% del cerebro

 

El cerebro humano es sin duda alguna, la estructura más compleja de la que se tiene conocimiento hasta el momento, estando formado por decenas de miles de millones de neuronas trabajando en conjunto, es tal el potencial del cerebro humano, que somos la única especie conocida capaz de cuestionar su propia existencia, de crear estructuras mentales que permiten dar sentido a cada cosa, al tiempo que genera los procesos encargados de crear emociones y comportamientos que muchas veces van en contra del sentido evolutivo o del instinto básico animal.

Asimismo, han surgido una serie de mitos referentes al cerebro, de los cuales hay uno particularmente famoso y es aquel que dice “solo usamos en promedio el 10% de toda la capacidad cerebral”, y que si lográsemos liberar todo su potencial, se lograrían cosas impensables, de hecho, Hollywood ya ha tocado el tema más de una ocasión, como por ejemplo en la película “Lucy” protagonizada por Scarlett Johansson. Aunque no se sabe con exactitud cómo se originó esta creencia, sí se sabe que en su conformación han influido varias situaciones, dentro de las cuales encontramos un comentario realizado por el célebre Einstein sobre el uso del cerebro, así como un mal entendimiento de investigaciones realizadas a finales del siglo XX, por ejemplo el descubrimiento de que las neuronas representan poco más del 10% del total de células presentes en el cerebro (la mayoría son células gliales)[1].

Otras fuentes que se piensa fueron contribuyentes a este mito, son posibles mal entendidos a otras investigaciones realizadas en la década de 1930, donde al aplicar descargas eléctricas en ciertos puntos del cerebro, se observó que la mayoría de estos sectores no generaban respuesta medible, información que fácilmente se puede malentender, creyendo que la mayor parte del cerebro no presenta actividad alguna[2].

La resonancia magnética es una de las tecnologías que más se utilizan en este momento para el estudio del cerebro, esta técnica consiste en la generación de un campo magnético capaz de forzar la orientación de las moléculas de agua, las cuales al apagar este campo, vuelven a su alineación inicial, creando un pequeño pulso magnético de respuesta, a causa del movimiento de los protones en las moléculas del agua desde el estado forzado a su estado natural [3], esta débil señal es amplificada electrónicamente y después procesada para obtener una imágenes bidimensionales del cerebro, que al apilarse en capas y al obtenerse desde distintos ángulos permite un análisis tridimensional con una precisión considerable.

Lo que la comunidad científica ha descubierto en las primeras décadas del siglo XXI, con base en los estudios realizados mediante resonancia magnética u otras técnicas de imagen, es que el cerebro humano esta sectorizado, y que cada región cumple funciones distintas tanto a nivel biológico como a nivel de procesamiento, existen regiones dedicadas a la memoria de corto y largo plazo, zonas dedicadas al control de los músculos, de la visión y las demás funciones biológicas, así como regiones asociadas a las emociones, al dolor, al pensamiento creativo etc[4].  

Estos descubrimientos apuntan a que el ser humano sí utiliza el 100% de su capacidad cerebral, solo que no al mismo tiempo, es decir, que cuando se está escuchando música relajante se pone en marcha una región del cerebro asociada a esta actividad, mientras que, al resolver un problema matemático complejo, se activa una región distinta, diferente de la zona que se activa cuando vemos una imagen con detenimiento. Es decir, que según nuestra actividad puntual vamos a usar una región u otra, pero nunca todas a la vez, ya que no existe ninguna situación que exija la activación simultanea de todas las regiones.

No solo las investigaciones de imágenes aportan evidencia que desmiente el mito, durante los procedimientos de cirugía cerebral, se ha identificado una respuesta fisiológica al contactar cada región del cerebro, lo que indica, que al menos a nivel superficial toda la masa cerebral presenta actividad, como tercer aporte podemos considerar la selección natural, ya que no tiene sentido evolutivo mantener funcionando un órgano que consume cantidades importantes de energía y que solo opera al 10%.

 

Referencias

• [1]https://gredos.usal.es/bitstream/handle/10366/140367/TFG_PerezRobledo_Astrocitos.pdf;jsessionid=F4E2179BAB66BD6FF3FD6B3812C8054A?sequence=1 (tomada en mayo de 2021, pág. 5)

• [2] https://www.upla.cl/inclusion/wp-content/uploads/2015/06/Brain-PDF-Spanish.pdf (tomada en mayo de 2021, pág. 178)

• [3] https://dspace.ucuenca.edu.ec/bitstream/123456789/3812/1/TECI03.pdf (tomada en mayo de 2021)

• [4] http://fcm.uccuyosl.edu.ar/images/pdf/neurologia.pdf  &  http://recursosbiblio.url.edu.gt/publicjlg/Libros_y_mas/2015/08/biop/cap/03.pdf  (tomada en mayo de 2021)

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La imposibilidad de la energía gratis

  

Todo requiere energía, pensemos por un momento en algún artículo que compramos sin importar cuál sea, en la fabricación de ese objeto se necesita electricidad (ya que las máquinas así funcionan), para su transporte se necesita combustible, para su comercio se requiere más electricidad ya que si es online los computadores la consumen, y si es un almacén físico, este necesita iluminación y servicios, toda esta energía debe ser generada o extraída de alguna forma, siendo las tradicionales para los casos de la electricidad, la generación mediante plantas hidroeléctricas, termoeléctricas, centrales nucleares, mientras que las tecnologías más modernas son la fotovoltaica, generadores eólicos entre otros.

Es por esto que se puede encontrar en internet, y sobre todo en YouTube, un sinfín de ideas, planos, prototipos, tutoriales y documentales completos que hablan de métodos y tecnologías que en este artículo llamaremos “alternativas “ para la creación de energía mediante métodos muy diferentes a los usados en la práctica, algunos afirman ser fáciles, otros pretenden obtener energía gratis, otros le apuntan a la energía infinita, están los que aseguran obtenerla sin ningún consumible, mientras que otros más ambiciosos le apuntan a todas combinadas. Estos sitios suelen coincidir en el hecho, que las grandes corporaciones y los gobiernos de todo el mundo forman parte de grandes conspiraciones para obligarnos a pagar por la energía, así como un montón de teorías que circulan en la web las cuales no entraremos a detallar (al menos en este artículo) por motivos de tiempo.

La respuesta corta a la pregunta de si estas tecnologías “alternativas” son realizables en el mundo real es NO, para ello hay que considerar lo que la comunidad científica ha descubierto acerca de la energía, y como través de la ingeniería se han construido los sistemas de generación que conocemos en este momento. Lo primero es tener claro que los modelos físico-matemáticos sobre la energía son muy variados al poder enfocarse en la energía cinética, energía potencial, energía en el marco de la termodinámica etc. Para tener un marco de referencia válido hay que hablar de la energía en general (abarcando todos los conceptos), los cual es complicado hacer en términos coloquiales al tiempo de conservar su exactitud científica, razón por la cual, si alguien quiere profundizar más el tema, hay unos enlaces al final del artículo.

En esencia la energía no puede ser creada de la nada, siempre debe transformarse desde una fuente, pasando por un proceso en el cual deben existir pérdidas (ningún proceso es perfecto al 100%), pensemos por ejemplo en la energía que utilizamos nosotros para movernos, la cual es ingerida en forma de comida y transformada mediante una compleja maquinaria biológica en nuestras células, asimismo, esa comida adquiere su energía del sol, puesto que si es un vegetal hace fotosíntesis, mientras que si es una carne, lo hace tomando la energía de otro vegetal (que a su vez la toma del sol),  el sol genera esta energía mediante un proceso de transformación llamado fusión nuclear, en el que los átomos de hidrógenos se funcionan para crear helio, irradiando energía en el proceso, de esta forma se puede seguir rastreando la energía y siempre nos encontraremos que sucede un proceso de transformación.

Podríamos decir que la energía que existe en nuestro universo es siempre la misma, y la naturaleza física no permite crear energía de la nada, pero sí, transformarla desde una fuente o moverla de un punto a otro, este no es un principio inventado por el hombre, sino la consecuencia de unas leyes físicas que no obedecen a ningún interés, y para las cuales, en perspectiva, el ser humano es completamente insignificante.

Cualquier modelo que pretenda crear energía sin requerir ningún consumible va a fracasar, siempre se tiene que tomar de algún lado y siempre el proceso de transformación va a tener pérdidas, por ejemplo, podemos encontrar en YouTube videos que hablan de hacer un generador magnético que promete moverse por siempre por el efecto de atracción y repulsión de los imanes, y del cual es posible extraer energía, este tipo de ideas no son posibles, y se puede afirmar sin miedo a equivocarse y sin necesidad de ver ningún plano, ya que, como se mencionó antes, la energía debe provenir de algún lado, como es el caso de los generadores eólicos, quienes la obtienen de las corrientes de aire, las cuales a su vez la toman del sol, ya que son las diferencias de temperatura las que crean las corriente de viento.

Las conspiraciones existen, y seguramente el mundo está lleno de ellas, pero cuando hablamos de generación de energía, son los gobiernos los más interesados en lograrlo de forma eficiente, y si consultas con científicos e ingenieros serios y reconocidos dentro de la comunidad científica, encontrarás que la limitante para la generación de energía es, en muchos casos, nuestra limitada tecnología.

 

Referencias:

• https://www.energy.gov/sites/prod/files/2015/04/f21/ConocimientoEnergia_low_res.pdf

• http://www2.fisica.unlp.edu.ar/materias/fisgenI/T/Clases/Clase-18.pdf

• http://www2.fisica.unlp.edu.ar/materias/fisgenI/T/Libros/Serway-Capitulo-8.pdf

• https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/2934611.pdf

• http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/1248 /3/CardonaCristina_2017_PrincipioConservacionEnergia.pdf

• https://www.uexternado.edu.co/wp-content/uploads/2017/01/crisisEnergeticaEnergiasAlternativas.pdf
  

El mito sobre el vuelo de los aviones

La aeronáutica es sin duda, una de las tecnologías que más rápido ha evolucionado, pasando en poco más de un siglo, de rudimentarios y peligrosos aviones hechos de madera y tela, a sofisticados jets supersónicos capaces de realizar autodiagnóstico, telemetría y maniobras a valores de fuerza G imposibles para los seres humanos. Los aviones juegan un papel vital en la dinámica de todos los ámbitos, desde el transporte, pasando por la economía, hasta llegar a la guerra, donde se encuentran los aviones más sofisticados jamás construidos.

El principio por el cual vuelan los aviones es muy bien conocido dentro del mundo de la aeronáutica, no obstante, fuera de este ámbito, encontramos muchos mitos que circulan tanto en internet como en la sociedad acerca del como logran volar los aviones, siendo el más famoso, la aplicación del principio de Bernoulli.

El principio de Bernoulli fue planteado por matemático y físico Suizo Daniel Bernoulli en 1738, quien parte del análisis energético de los fluidos en movimiento, el cual tiene tres componentes que son: el cinético debido a su movimiento, la presión y el potencial debido a su altura, el principio de Bernoulli establece que en un fluido ideal e incompresible, la energía se mantiene constante a lo largo de todo su trayecto, es decir, que si se suman los 3 componentes antes y después de un trayecto, su resultado no va a cambiar[1].

 

La imagen superior muestra el corte transversal de un ala en vuelo, mientras avanza, la corriente de aire que incide se divide en dos, una superior y una inferior, debido a esta geometría, se pensaba que el flujo de aire en la parte superior del ala se veía forzado a acelerarse, ya que por la curvatura debe recorrer una mayor distancia, aplicando el principio de Bernoulli a esta situación, se podría deducir que ese incremento en la velocidad del viento debía forzar una pérdida de presión sobre la superficie del ala, a causa de que la energía del fluido (en este caso aire) se mantiene constante, esta situación crea un diferencial de presión (baja debajo del ala y alta encima) que se debería traducir en una fuerza de sustentación capaz de elevar el avión.

Este es el planteamiento que la mayoría de personas consideran correcto sobre el origen de la fuerza de sustentación de los aviones, pero es erróneo, como primera medida hay que considerar que esta explicación suena muy convincente, ya que el principio de Bernoulli es por sobre todo correcto, y forma parte de los principios físicos más demostrados y estudiados, no obstante, hay que revisar las condiciones en las cuales sucede esta situación, puesto que el teorema de Bernoulli considera un líquido ideal e incompresible, condiciones que no aplican al aire.

Con lo anterior no se está diciendo que el principio de Bernoulli está mal (eso sería una locura), sino que el escenario de aplicación es diferente, y que la situación en la que el aire se ve forzado a acelerar en la región superior del ala para igualar el flujo inferior, nunca se da, de hecho en el siguiente enlace del canal efi-ciencia red, se ve un ejercicio real sobre túnel de viendo en el que se muestra claramente que la corriente de aire superior adelanta a la inferior: https://www.youtube.com/watch?v=IDw8WEsQr64.

El verdadero origen de la fuerza de sustentación va ligado a principios físicos mucho más conocidos, las legendarias leyes de Newton, en este caso puntal, debido al ángulo de ataque (ángulo de inclinación), el flujo de aire se encuentra con la cara inferior del ala, evento que desplaza el aire hacia abajo, creando una fuerza en sentido opuesto al desplazamiento del aire, esta fuerza aparece por el principio de acción-reacción a causa del desplazamiento del aire.

El principio por el cual vuelan los aviones, radica en que las alas desplazan aire hacia abajo, produciendo un empuje hacia arriba como consecuencia de la tercera ley de newton, a este empuje se le llama fuerza de sustentación y varía significativamente con el ángulo de ataque, de modo que a mayor inclinación, mayor sustentación, naturalmente hay unos rangos de operación, ya que si se excede cierta inclinación el avión entrara en perdida, pero eso ya es información muy detallada que puedes ampliar en libros de aerodinámica, el perfil alar es también, un criterio vital a la hora de diseñar un avión, ya que la geometría transversal del ala determina el cómo y en qué lugares se desplaza el aire hacia abajo.

Es probable que este articulo sea debatido por muchos amantes del aeromodelismo, de la aeronáutica, ingenieros o personas interesadas en el área, lo que es apenas natural puesto que la mayoría de fuentes en internet e incluso académicas de universidades, muestran que es a causa del teorema de Bernoulli que logran volar los aviones, siendo muy largo el proceso de desmitificar este tipo de ideas, pero ese es, precisamente el ser de este blog. Como última medida quiero dejar un enlace de un portal anexo a la NASA donde hacen referencia al mito de Bernoulli, cabe aclarar que este texto está en inglés: https://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/wrong1.html .

Referencias

• 1- https://repository.uaeh.edu.mx/bitstream/bitstream/handle/123456789/16715/LECT147.pdf?sequence=1