Uma pausa....Esperanças concretas.

Espírito vem da palavra latina que significa “respirar”.....
De vez em quando sinto-me livre para empregar a palavra. A ciência não é só compatível com a espiritualidade; é uma profunda fonte de espiritualidade. Quando reconhecemos nosso lugar na imensidão de anos-luz e no transcorrer das eras, quando compreendemos a complexidade, a beleza, a sutileza da vida, então o sentimento sublime, misto de júbilo e humildade, é certamente espiritual” Carl Sagan. O Mundo Assombrado pelos Demônios. Cap.2:Ciência e Esperança. Pag. 43. Cia. das Letras. 1998. São Paulo-SP

Esse é uma época de renovação de esperanças.
Das diversas formas de renová-las eu escolhi uma que seus mecanismos são claros, testáveis; reprodutíveis; questionáveis.
Não é uma forma isenta de erros, mas estabelece um limite aceitável para eles.
Mostrou-se pra mim a instituição que mais benefícios trouxe a humanidade.
Aponta nossos erros e os caminhos a seguir. Prevê as conseqüências de nossos erros.
É realmente fria quando se cala diante daquilo que não tem resposta.
Me mostra a responsabilidade que tenho diante da vida e a respeitar a sua real limitação.
Acreditar na ciência é só uma forma concreta de renovar a esperança.

Feliz 2010 aos meus caros visitantes.
PS.: Retrospectiva da Década e a série Complexidade Diante dos Olhos, continua em 2010

Retrospectiva da Década – A consolidação da HAART

A terapia anti-retroviral de alta atividade - highly active antiretroviral therapy (HAART) – completou dez anos e representou o maior avanço prático até agora para a síndrome de imunodeficiência adquirida. De três anti-retrovirais em 1997, atualmente dispomos de 17 drogas, que combinadas formam o coquetel. A AIDS ainda não possui uma vacina e o controle da epidemia se faz basicamente através de campanhas de prevenção. Uma preocupante mudança também observada nos últimos anos é a da feminização e heterosexualização da doença. Aumentou igualmente o número de infectados no interior e nas camadas mais pobres da população.

Retrospectiva da Década de 2000 - Transplante de Face

No dia 30 de novembro de 2005 foi realizado o primeiro transplante parcial de face numa mulher de 38 anos que teve seu rosto desfigurado por um ataque por cachorro. O feito foi anunciado por pesquisadores franceses.

Os resultados iniciais são promissores e com o aperfeiçoamento da técnica será possível ajudar milhares de pessoas que tiveram acidentes desfigurantes de face.

Retrospectiva da Década de 2000 – Células Tronco

Várias conquistas anteriores podem marcar a história das pesquisas com células tronco embrionárias; mas certamente nenhum período anterior a década atual, o tema foi tão abordado no meio não científico.
Eu escolho a publicação dos resultados obtidos pela equipe liderada pelo cientista da Universidade de Wisconsin, James A. Thomson em 1998, que lançou as bases das pesquisas em laboratório com essa promissora terapia.
No Brasil, outro marco importante cabe ao grupo do pesquisador Mestre em Biologia Estrutural e Celular e Professor da UFRJ Rodovan Borojevic, que em 2005 publicou os resultados com células tronco autólogas (CTA) em pacientes com doença do miocárdio.
Também em 2005 a Lei de Biossegurança foi sancionada pelo presidente Lula. Seguiu-se, uma ação de inconstitucionalidade e um pedido de vistas do julgamento movimentaram o debate em torno das células-tronco embrionárias no Brasil. Em 29 de maio, as pesquisas foram liberadas no Supremo Tribunal Federal, por 6 votos contra 5.



1) Embryonic Stem Cell Lines Derived from Human Blastocysts
2) Injeção transendocardica de celulas mononucleares autologas de medula ossea em isquemia cardiaca : relato anatomopatologico e imunohistoquimico post-mortem

Complexidade Diante dos Olhos III: GENE PAX6

“Suponha que o olho, com todos as suas inimitáveis invenções para ajustar o foco em diferentes distâncias, admitir diferentes quantidades de luz e para a correção de esférico e cromático, poderia ser constituídos por seleção natural, parece, confesso livremente, absurdo, ao mais alto grau.”

Charles Darwin – On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life. 1859

O olho sempre foi um desafio para os primeiros evulocionistas e um argumento muito convincente de uma complexidade irredutível para seus opositores. Os problemas maiores das provas da evolução do olho relacionam-se com a impossibilidade de intermediários fósseis que revelassem uma gradação.

A irredutibilidade do olho durou quase 150 deste a publicação de a origem das espécies, com a compreensão de algumas doenças através da genética; uma delas a aniridia.

A aniridia é uma doença ocular de transmissão hereditária de caráter autossômico dominante. Sua principal manifestação é a ausência ou formação incompleta do diafragma iriano 1. A íris regula a entrada de luz, permitindo melhor do foco das imagens. Outras alterações encontradas nesse pacientes é a presença de glaucoma; hipoplasia foveal; catarata e nistagmo.

Recentemente (Glasser ET AL, 1992)2 o gene da aniridia foi mapeado (cromossomo 11p13) num complexo de genes reguladores; especificamente o grupo PAX de número 6. O PAX6 é responsável pela transcrição de proteínas reguladoras da formação de tecidos do sistema nervoso central e dos olhos. É a mutação nesse grupo do PAX6 que leva a variáveis alterações da aniridia que vão deste média a moderada perda visual; catarata e até anoftalmia (ausência de formação do olho).

Há uma homologia do gen humano com vertebrados e animais inferiores como ratos e moscas drosófilas; com uma seqüência de aminoácidos em torno de 90%. Um peixinho dos corais australianos – o peixe zebra – possui homologia de 96 % com nossos genes e devido a essa semelhança é uma modelo de estudos em genética, neurobiologia; biologia do desenvolvimento e oncologia.3

O PAX6 regula igualmente a formação de olhos totalmente diferente dos nossos, como os das moscas drosófilas e as mutações provocam ausência de olhos ou olhos ectópicos. 4

A expressão do gen ocorre na embriogenese, o momento no qual os tecidos que darão origem aos olhos e sistema nervoso central.

A transcrição de proteínas do PAX6 ocorre diante da concentração de outras proteínas regulatórias que o ativam. Uma vez ativado, torna-se regulador de seqüências de DNA que controlam a expressão proteínas sinalizadoras para posicionamento correto de tecidos e o seu padrão de diferenciação.5

Darwin assumiu a falta de um conhecimento que veio a se tornar disponível um século depois; isso de modo algum tornaria sua teoria menos importante hoje para a biologia.

Referências:

1. Daljit Singh et Arun Verma. Aniridia. E-medine, ophthalmology – update: jan 17, 2008
2. Genomic structure, evolutionary conservation and aniridia mutations in the human PAX6 gene
3. Nornes et all. Zebrafish contains two Pax6 genes involved in eye development
4. PAX6 paired box 6. NCBI
5. Friedman, Adam A. L. A Review of the Highly Conserved PAX6 Gene in Eye Development Regulation. Journal Of the Young Investigators, dec. 1998



Agradeço e parabenizo o blog Estudando Raras

Complexidade Diante dos Olhos II: Visão Binocular

Temos um conceito diante da teoria da evolução de um caminho na direção do aperfeiçoamento. Uma herança antropocêntrica fortemente estabelecida no renascimento onde o conhecimento do universo deve ser centrado no homem e numa oposição ao teocentrismo.

Quando analisamos um órgão ou um sistema; imediatamente essa noção de perfeição final é sempre resgatada.

O sistema visual tema desta série; é um exemplo de complexidade que nos leva a pensar num modelo evolutivo centrado no homem e superior ao de outras espécies. Nada mais do que um viés observacional.

Espécies consideradas “menos” evoluídas possuem outras soluções para a engenharia visual tão eficiente no sentido de promover a captação de informações do meio e em última análise perpetuar a espécie.

Dois grupos de vertebrados1 – aves e mamíferos – adquiriram formas diferentes de cooperação entre os olhos. Uma exceção ocorre em cetáceos que possui uma forma rudimentar aproximada das aves. O que pareceria indicar uma pressão evolutiva na direção da VB.

Qual a vantagem de uma operação simultânea dos olhos para a avaliação do ambiente?

O sistema visual dos portadores de visão binocular realiza a captação das imagens pelos dois olhos e mediante o processo de fusão – uma integração no córtex visual – percebe a imagem como única. É como se tivéssemos um olho – ciclope – no centro da testa.

Para qualquer lado que olharmos do nosso agora reduzido campo visual, percebemos uma única imagem; ao contrario de outro grupo que apresenta a solução seletiva para um campo visual muito maior, como em coelhos. Seria o campo visual maior uma vantagem para a percepção do predador?

A visão binocular proporcionaria uma maior noção de profundidade e assim uma maior discriminação de distâncias a partir do observador.

No entanto, essa mesma percepção pode ser obtida por aqueles que não possuem visão binocular ou olho único; através de outras informações ou pistas; segundo BICAS:

a) interposição de estímulos (os mais próximos “cobrindo” os contornos
e áreas dos mais distantes);
b) tamanhos relativos das imagens (maiores para os de objetos mais
próximos, menores para os dos mais distantes);

c) contornos e brilhos (mais acentuados com a proximidade,
esmaecidos com o distanciamento);
d) zonas de sombras e iluminação (sugerindo relevos e
cavidades);
e) perspectiva aérea (coloração mais azulada para grandes
distâncias, pela interposição de ar entre o observador
e os objetos);
f) perspectiva cinemática (pelo observador em movimento:
objetos mais próximos com deslocamentos aparentes
mais rápidos)2 .

Um outro fator importante para a existência da VB é a necessidade de um perfeito alinhamento dos olhos. Humanos com seu sistema visual maduro (falarei sobre essa maturação noutra oportunidade) possuem baixa tolerância a desalinhamentos dos olhos adquiridos, uma vez que desenvolvem uma desagradável diplopia. O que pode ocorrer no caso de traumas diretos na caixa orbitária; paralisias oculomotoras e doenças que afetam a musculatura ou seu tônus (como a miastenia gravis).

É possível que outros processos levassem a anteriorização dos olhos. Como o alargamento da calota craniana; redução do tamanho das fossas nasais em mamíferos ou mudanças necessárias a dinâmica do vôo nas aves. Essas são especulações de um não especialista em evolução, para o fenômeno.

O estreitamente do campo visual pode ter ocorrido diante de uma necessidade de tornar essa grande quantidade de informações do ambiente de forma subliminar; pois sabemos que boa parte da informação vinda do ambiente chega a periferia do campo visual de forma mais tênue do que a visão central, muito menos discriminativa do que a região foveal.

É tentador imaginar que o mesmo processo de estreitamente do campo visual possa ser até mesmo coordenado por genes e que a expressão anormal dessa informação seja traduzida na forma de doenças onde essas células apresentam um padrão de morte (apoptose) programada anormal; como no glaucoma3

A visão binocular pode ser somente uma resposta a outras necessidades e pressões evolutivas não ocorridas necessariamente no sistema visual, mas uma solução entre diversas que a seleção natural cuidou de moldar.

Referências:

1) PETTIGREW, JD. The Evolution of Binocular Vision. In Visual Neurocience. Sanderson, KJ and Levick WR.Cambridg Univ. Press 1986 page 208;
2) BICAS, HEA. Fisiologia da Visão Binocular.Arq Bras Oftalmol 2004;67:172-80
3)MARIGO,FA, CRONEMBERGER,S, CALIXTO,N.Neuroproteção: situação atual no glaucoma.Arq Bras Oftalmol 2001;64:167-71

Complexidade diante dos olhos.

Há poucos dias uma rotina do consultório, exame e emissão de laudo sobre as competências visuais de um cliente, despertou-me uma série de considerações sobre nossa capacidade de perceber nossas aptidões sensoriais no cotidiano e até que ponto elas nos são úteis.

O cliente em questão era candidato a EPCAR – curso de excelência do ministério de defesa para formação de cadetes – e futuro aviador. Dada às aptidões que um piloto deve possuir, é compreensível o nível de exigência cobrado dos candidatos.

Realizados os testes de praxe; de acuidade visual; passamos por outros que analisamos a saúde e a fisiologia do globo ocular e chegamos aos que determinam o quão harmonioso nossos dois olhos interagem para dos fornecer a Visão Binocular.

A perfeita integração da imagem que chega aos dois olhos deve inicialmente possuir uma qualidade mínima que permita; aos centros corticais que recebem os potenciais de ação gerados nos fotorreceptores da retina; a percepção de uma imagem única.
Imperfeição nos meios por onde a luz passa – córnea; cristalino; humor aquoso; vítreo e retina – podem impedir que a imagem se forme de acordo com o modo que o cérebro aprendeu a perceber a realidade.

Se uma imagem nítida fez parte desse aprendizado; desde os primeiros meses de vida; estimulando simetricamente as células da retina dos dois olhos; gerando vias facilitadoras ao escoamento da informação – sinapses – entre as células da via óptica até seu centro cortical; estas serão o padrão de referência para ativação adequada do sistema.

Em outras palavras – inconscientemente nos recebemos uma imagem nítida de um olho e uma imagem igualmente nítida de outro olho e realização a sobreposição ou interpretação de uma única imagem. Esse fenômeno é chamado de reflexo de fusão.
Espera-se que imperfeições dos meios como as ametropias – hipermetropias, astigmatismo; miopias – estejam adequadamente corrigidas ou compensadas por esforço do seu portador; para que essa integração ocorra.

Outro requisito importante à fusão das imagens e o alinhamento adequado dos olhos para que a imagem do objeto de atenção possa ser a mesma a chegar a ambas as retinas. Se um olho estiver alinhado com o eixo visual e o outro adotar qualquer outra posição que não seja esta, duas imagens diferentes chegarão à retina. Isso provoca, de acordo com o grau de desvio, sintomas desconfortáveis, o principal deles e a percepção de imagens duplicadas - a diplopia.

Isso ocorre porque existe uma correspondência entre grupamentos de fotorreceptores de um olho que funcionam em correspondência espacial com grupamentos de outro olho. Imagens que chegam aos olhos estimulam grupamentos posicionados na mesma região. Depois de estimuladas; ás células fotorreceptoras enviam seus potenciais de ação de forma a representar essa projeção espacial até o córtex occipital área responsável pelo processamento visual e integração com outros centros cognitivos.

Para entender melhor a correspondência retiniana; imagine que sempre que você quisesse telefonar para um amigo ou parente, você estabelecesse certas regras para iniciar a comunicação que lhe permitisse saber exatamente o posicionamento de seu interlocutor, com ambos virados para o sul, sentados em seu quarto no terceiro andar do seu prédio, que fica no mesmo nível do mar; com ambos vestindo vermelho; etc.

Essas informações permitem que as imagens que chegam ao cérebro carreguem não só características de luminosidade; cor; tamanho; mas igualmente seja uma representação posicional do ambiente. Mas ainda, se objetos de movem no campo visual. Isso só é possível diante de uma citoarquitetura hierarquicamente projetada até o cérebro.

Então, antes de voltar ao nosso candidato a piloto, vamos complicar mais um pouco. Imagine que você observa um ponto no espaço. Seus olhos estão alinhados e você o percebe como único. Uma linha imaginária passa por esse ponto e chega a um grupo celular da sua retina. Outra linha liga esse ponto a grupos celulares correspondentes da outra retina. Ambas as linhas se encontram neste ponto, mas devido à separação entre os olhos, essas linhas se cruzarão neste ponto. Na realidade, se nesse momento você olhar para sua sala de estar e não estiver vendo coisas duplicadas e porque para cada ponto que olhas, essas linhas se cruzam.

Você já percebeu que para qualquer ponto que olhar esse ponto único está lá. Agora imagine a união de todos esses pontos formando um plano, na verdade formando uma superfície imaginária tridimensional onde todos os pontos são percebidos como único – esse plano no espaço se chama horóptero.

Uma nuvem de pontos no espaço está ao redor do horóptero e também são percebidos como únicos. Essa região do espaço é chamada de área de Panun, a diferença que essa região fornece a sensação de visão única.

Agora realize o seguinte experimento. Pegue um lápis e estique seu braço de modo que o lápis fique na vertical. Do mesmo modo com a mão esquerda pegue outro lápis e deixe-o a meia distância entre o da mão direita, mas no mesmo eixo de visão e tente sobrepor-los. Você instintivamente tenta fechar um dos olhos. Com os dois olhos abertos você percebera um deles sempre duplo. Essa e a diplopia fisiológica e estimula áreas não correspondes, mas muito próximas.

Esse fenômeno permite a sensação de posição relativa de objetos no espaço através da visão binocular. O experimento acima é um teste grosseiro da capacidade estereoscópica, mas outros mais sofisticados podem avaliar melhor essa função.

É compreensível a cobrança de níveis elevados de integridade visual e harmonia entre os olhos para os futuros aviadores. A diferença entre ter ou não essas habilidades pode ser crucial num momento de crise e na tomada de decisão.

Para saber mais:

1) MOGO, S. Intrdução a Introdução ao estudo da visão binocular - Análise Optométrica Departamento de Física Universidade da Beira Interior. 2007 / 08

Bibliografia:

1) NOORDEN, Gunter K von. Binocular Vision and Ocular Motility - Theory and Management of Strabismus. fifth edition, Mosby, Houston, Texas, 1995

Considerações Importantes

Uma das propostas deste diário, além de uma pretensão de divulgação científica, a compreensão dos fenômenos presenciados pela sociedade com as ferramentas científicas que dispomos traduzidas pela pesquisa de referências que dão sustentação as nossas opiniões.
Um formalismo natural em respeito ao leitor; sem evitar a subjetividade e a impessoalidade que eliminaria por completo minha vontade de escrever.
Faço essas considerações num momento que tento aumentar minhas postagens que se apresentam com um espaço de tempo excesso e alheio a minha vontade.
Esse diário é um passatempo é aqueles que porventura honrarem-me com seu precioso tempo, espero oferecer-lhes informação com segurança e a devida possibilidade de contestação de minhas opiniões.
Agradeço sua visita.

Stephen Hawking; sua cadeira de roda movida a eletricidade e seu sintetizador de voz.

Quando achamos a matemática e a física teórica muito difíceis,
voltamo-nos para o misticismo. Stephem Hawking

Uma das maiores mentes de nossa época no campo da física teórica e cosmologia sofre de uma doença degenerativa que o impede de movimentar quase todos os músculos do corpo; com pouquíssimas exceções para os da face e olhos. A doença é a esclerose lateral amiotrófica, afeta os neurônios responsáveis pelo controle dos músculos e que ainda não possui cura.

Stephen Willian Hawking ocupa a cátedra de professor lucasiano de Matemática da Universidade de Oxford, que já pertenceu a Newton; em seu livro – O universo numa casca de noz – brinca com a forma que ocupa essa cadeira; demonstrando seu grande senso de humor mesmo diante das dificuldades que enfrenta.

Em cosmologia, contribuiu com explicações de como o universo de se expandiu nos primeiros momentos do Big Bang - com a Teoria Inflacionária - proposta pelo físico Alan Guth; bem como o desenvolvimento teórico em torno dos buracos negros e outras propostas estendidas à Teoria das Cordas – a teoria candidata a unificar a mecânica quântica com a teoria geral da relatividade. Todas essas contribuições são resultados do desenvolvimento dos Teoremas da Singularidade, trabalhando junto com Roger Penrose diante de problemas matemáticos surgidos com a relatividade geral e o espaço-tempo.

Em sua extensa agenda; o professor Hawking encontra tempo para divulgação científica; fazendo-o em grande estilo. Já participou de um episódio de Star Treck TNG, onde na forma de um holograma joga poker com Newton ; Einstein e o personagem Data. Autorizou sua participação em desenhos animados. Já gravou sua voz sintetizada com o Pink Floyd – The Division Bell. Neste vídeo; participa de um debate com Carl Sagan e Arthur C. Clark.

A figura do professor Hawking chegou até nos; admiradores da ciência; vinculada ao seu problema físico, certamente o oposto entre os físicos teóricos e cosmologistas, que já conheciam seu trabalho. De certo modo, sua contribuição maior é de tornar acessível uma das áreas do conhecimento que despertam maior interesse por tratar de nossa existência e a origem do universo; com a elegância de traduzir suas formulações e teorias com mesmo desafio que tem para superar sua doença.

Para saber mais:

1 – Site Oficial do Professor Hawking
2 – Associação dos portadores da Doença do Neurônio Motor
3 – De rerum Natura : sobre as natureza das coisas: Excelente blog com um texto que recomendo
4 – Observatório Nacional: Novas teorias sobre o universo. Texto dentro do curso a distância de cosmologia do ON com apoio do CNPq

Agradecimentos:
1- You Tube
2- Wikipedia