Mirar al sol y la estupidez humana

Fotografía: 16:9clue (CC)
Fotografía: 16:9clue (CC)

En este largo y tórrido verano del año 2015 me he paseado por varios de los tradicionales foros de las Universidades de verano donde he impartido varias conferencias. Siempre tengo la sensación de que cuando doy charlas el que más aprendo soy yo. Los gestos, las miradas, y por supuesto las preguntas, me hacen reflexionar y entender mejor las cosas que cuento. Estoy convencido de que si no tuviera la presión de las audiencias mi entendimiento del mundo sería (todavía) menor. Viene esto a cuento por una pregunta que se me hizo en uno de estos cursos y que motivó mi interés de tal manera que he decidido contárselo a ustedes aquí.

En mis conferencias para audiencias generalistas suelo hablar sobre el ojo humano, recordando su funcionamiento y mostrando cómo podemos mejorar la visión utilizando la ciencia y la tecnología. La óptica es bella en su lógica y simplicidad. Y aunque tratemos de sistemas ópticos biológicos, como es el caso del ojo, la formación de imágenes en la retina y sus consecuencias siguen unas reglas bien establecidas. El sistema visual humano es extremadamente complicado al tratarse de una parte de nuestro sistema neural, pero sin embargo la parte óptica, el ojo, que impone el primer límite físico a la visión es bien predecible.

Por supuesto, siempre intento transmitir la idea de la importancia de la ciencia en este campo en particular para entender nuestra propia visión, sus límites y sus posibilidades de mejora cuando nos falle. Qué se puede hacer y qué será posible en un futuro, es de esperar, cercano.

Suelo bromear a veces que me dedico a la física porque solo me encuentro cómodo tratando de comprender asuntos relativamente simples, que espero desentrañar y entender, al menos en parte. No soy lo suficientemente ambicioso para tratar de comprender temas de mayor envergadura. En esta categoría encuadro la «estupidez humana». Tengo claro que existe abundantemente e intento practicarla personalmente lo menos posible, aunque no estoy seguro de con qué grado de éxito. Una de las formas de estupidez que me parece más estúpida son las prácticas, que siendo dañinas para la salud, se promueven entre personas ingenuas que al aceptarlas se convierten en el paradigma de la estupidez.

Una de estas estúpidas actividades es «mirar directamente al sol durante periodos de largos de tiempo como un procedimiento saludable». Todos sabemos que cuando por descuido miramos al sol brevemente, nuestra rápida reacción nos hace cerrar los ojos, y aun así tenemos una «postimagen» que puede durar unos minutos. Nuestro instinto de supervivencia nos aconseja muy bien a no mirar al sol y obligar a alguien a hacerlo se nos antoja como una forma cruel de tortura.

Pues resulta que hay muchas personas en el mundo que parece ser practican, y recomiendan practicar, mirar directamente al sol a propósito. Es tan popular que tiene su propio nombre en inglés (sungazing) y muchos seguidores que airean sus innumerables ventajas. Se relaciona con prácticas de espiritualidad de tradición milenaria (no me cabe duda de que la estupidez humana es milenaria). Aquellos que lo practican se sienten «conectados con el universo» y sugieren que sus ojos son capaces de transformar la luz del sol en energía (podríamos pensar que de una forma similar a la fotosíntesis de las plantas). Para añadir un poco más de «interés», algunos de sus defensores sugieren que mediante esta práctica también es posible mejorar la visión y corregir problemas oculares. En esta última idea se centraba la pregunta del asistente a mi curso que me dejó primero perplejo, y luego interesado: «¿Es cierto que mirar al sol directamente cada mañana es muy bueno para nuestros ojos?». Mi primera reacción fue preguntarme: «¿Cómo es posible que algo tan obviamente peligroso pueda sugerirse como método de curación?».  

El protocolo de acción propuesto parece variar, pero básicamente consiste en mirar fijamente al sol al amanecer o al anochecer durante varios minutos, aumentando la duración de estas miradas cada día hasta «lograr» permanecer de forma continua al menos durante quince o veinte minutos al cabo de unos meses. Al alcanzar este nivel se promete que se logran unos altos niveles de «energía», una concordancia con los ritmos de la Tierra y una gran paz personal. Al cabo de seis meses de continuos progresos se mirará al sol durante media hora. En este nivel, la sensación de apetito desaparece y aumenta la autoconfianza en unos grados muy elevados. Finalmente, al alcanzar al cabo de diez meses cuarenta minutos de mirada al sol continuada, todas las posibles enfermedades desaparecen y te encuentras muy próximo a tu propio yo.

Ante tales beneficios, casi me daban ganas de empezar inmediatamente con el asunto… pero como científico prefiero confirmar algunos datos antes de lanzarme a mirar al sol a «ojo descubierto». Una primera búsqueda de literatura científica sobre el tema ya me dejó con una cierta preocupación simplemente al leer los títulos de los trabajos: Retinopatías solares en personas que practicaron mirar al sol bajo la influencia de LSD, publicado en la revista británica de oftalmología en 1973. ¡Parece que esto provoca problemas en la retina y además para hacerlo a conciencia ayuda estar colocado! En la misma revista, en 1988, se presentaron casos severos de daños retinianos en personas que miraban al sol siguiendo rituales religiosos. En este caso se trataba de personas que esperaban la aparición de la Virgen en Irlanda. Por cierto, muchas casos de supuestas apariciones han estado relacionados con deslumbramientos por el sol en todas las culturas.

Cuando elsol, que subtiende aproximadamente algo más de medio grado, curiosamente casi igual que la Luna, se enfoca por el ojo sobre la retina, produce un daño conocido como retinopatía solar. Ocurren varios procesos, pero es fácil entenderlo como una quemadura de la retina que puede llegar a causar ceguera (dependiendo del daño). Ocurre exactamente el mismo fenómeno que cuando se concentra el sol sobre un papel con una lupa: se quema. La mayor parte de casos reportados en la literatura han ocurrido durante la observación de eclipses sin protección.

Pero claro, ustedes me dirán que los amantes del sungazing no están tan rematadamente locos porque lo practican a primeras o últimas horas del día, cuando el sol está bajo en el horizonte y presenta un menor brillo. Como quería verificar yo mismo esas condiciones, me armé con un fotómetro y marché al campo a medir la luminancia del sol a distintas alturas al atardecer. Esto en sí mismo me resultó problemático. Mi fotómetro era visual y para poder medir el sol tenía que mirarlo directamente, cosa que quería evitar. Habilité varios filtros neutros (que absorben la luz en cantidades controladas) que coloqué manualmente sobre el instrumento para reducir cientos de miles de veces la luz del sol.  

La luminancia del sol en el cénit es del orden de 1500 millones de candelas/m2. De acuerdo con los umbrales máximos permitidos, mirando al sol más de 10 segundos continuos causaría un daño retiniano severo térmico. Diez minutos antes del ocaso, la luminancia del sol es de 10 millones de candelas/m2, y media hora antes (necesario para el tratamiento completo del sungazing) ya próximo a los 300 millones de candelas/m2 (dependiendo de las condiciones y lugar de observación). Para dar unos ejemplos que puedan comparar, el cielo tiene unas 5000 candelas/m2 y la pantalla de su ordenador no supera normalmente las 200 candelas/m2, y algunos ya se preocupan por los perjuicios de esa luz…

En estudios más recientes que  utilizan nuevas técnicas de imágenes de la retina (tomografía de coherencia óptica) se han mostrado daños en la retina tras exposiciones al sol. Los estudios de máximas exposiciones permitidas están basados en general en modelos con animales y se obtienen en situaciones donde el daño es manifiesto e irreversible. Existe una zona intermedia de exposiciones por debajo de los límites de riesgo que yo siempre aconsejo evitar (en mis experimentos llevo años mirando directamente a «pequeños soles» [láseres] en el laboratorio). Los efectos de acumulación temporal, combinación con posibles medicamentos, variaciones individuales… hacen que se convierta en un auténtico «juego de la ruleta» practicar el sungazing.

Entendiendo que nuestra estupidez es casi infinita y que nadie escarmienta en cabeza ajena, si están tentados de hacer sungazing mi recomendación es que hagan primero una prueba de concepto. Miren al sol cuando esté bajo en el horizonte durante unos segundos. Cierren los ojos y recréense con las postimágenes (escotomas temporales). Vuelvan a repetir la operación y, al terminar, miren la pantalla de su móvil, que no verán por unos segundos que quizás se les hagan largos. Finalmente, imaginen que esta ceguera temporal podría durarles toda la vida. Y entonces decidan que es mejor conservar sus bellos y eficientes ojos protegiéndolos de las quemaduras solares. Puestos a ser estúpidos de vez en cuando, es mejor poner la mano en el fuego que el ojo en el sol.


Luz azul: ¿tan ogro como la pintan?

Si la luz azul es o no dañina para nuestros ojos, es un tema bastante recurrente desde hace tiempo. Me sirve de excusa para tratar este asunto el reciente Premio Nobel de Física concedido a los descubridores de los LED (diodos emisores de luz) azules, Akasaki, Amano y Nakamura. Como físico aplicado que soy, les confieso que estoy feliz de que el Nobel de este año haya ido a algo tan prosaico y entendible como son las «bombillas LED» azules. Mientras que los LED rojos y verdes existían desde mucho tiempo atrás (quién no recuerda los típicos pilotos rojos de muchos aparatos), sin LED azules no podía haber luz blanca ni todas sus aplicaciones en iluminación o pantallas. Los científicos japoneses (Nakamura se nacionalizó norteamericano tras muchas disputas con su empresa en Japón) consiguieron fabricar los LED azules y con ellos una plétora de aplicaciones.

Pero es posible que haya quien se pregunte que si a pesar de tan importante reconocimiento disponer de estas fuentes pequeñas y baratas de luz azul puede resultar peligroso para nuestra salud. Antes de ir con un poco de detalle sobre esta polémica, déjenme recordarles unos conceptos simples de física (que pueden saltarse los especialistas). La luz visible son ondas electromagnéticas que tienen una longitud de onda de entre unos 400 (azul) y 700 (rojo) nanómetros (milésimas de milésimas de milímetro). Otras radiaciones electromagnéticas solo se diferencian de la luz en el valor de su longitud de onda, mucho más larga en las ondas de radio y miles de veces más pequeña en los rayos X. Como la longitud de onda está relacionada inversamente con la energía de la onda, nadie se esconde de las ondas de radio, que son de poca energía, pero se toman muchas precauciones con los rayos X, ya que al ser más energéticos son claramente dañinos.

Próximos a la luz azul, los rayos ultravioletas (UV) son invisibles para nuestros ojos y tienen una longitud de onda menor. Están presentes abundantemente y pueden causar quemaduras en la piel y daños en los ojos. Por eso es una práctica necesaria, y aceptada universalmente, protegerse adecuadamente de la radiación ultravioleta. En el caso de la piel, evitando exposiciones prolongadas al sol y usando cremas protectoras y en el caso de los ojos llevando gafas de sol que absorban los rayos UV antes de llegar al ojo.

Pero en los últimos años han aparecido sugerencias que recomiendan no solo protegerse de la luz ultravioleta, sino también evitar la luz azul. En este caso no hay un consenso en la comunidad científica, existiendo dos tendencias enfrentadas sobre si la luz azul nos resulta dañina o por el contrario es necesaria, e incluso beneficiosa.

Es conocido que un exceso de luz azul puede dañar nuestra retina. Por ello, nuestros ojos están equipados de forma natural con inteligentes mecanismos de protección. Tanto el cristalino, la lente interna del ojo, como un pigmento que protege la retina (pigmento macular) son amarillentos, lo que hace que una buena parte de la luz azul que llega al ojo sea filtrada impidiendo que la mayor parte alcance las células sensibles en la retina. Sin embargo, hay quien piensa que se debería «ayudar» a los ojos en la tarea de filtrar la luz azul con lentes o lentillas específicas amarillas que eliminaran la mayor parte de la luz azul que llega a la retina. O en el caso de las tabletas o teléfonos colocando filtros que eliminen parte de la luz azul, justamente proveniente de los LED azules de las pantallas.

Pero por otro lado, está bien demostrado que cuando nos encontramos en entornos ricos en luz azul, nuestro ánimo mejora. Por ello en una posición opuesta, hay quien promueve el uso de lámparas especiales con mayor proporción de luz azul, especialmente en personas de edad avanzada, en las que el cristalino se vuelve más amarillo y por ello de manera natural reduce la presencia de luz azul en la retina.

¿Cómo se ve sin azul? Si se quita, o se reduce, la presencia de azules, las escenas se vuelven menos vivas y, en mi opinión, más aburridas. La foto de abajo es un ejemplo aproximado de una escena de playa real (con azules) y filtrada eliminando la mayoría de azul. Una persona con un cristalino muy amarillento vería la escena más parecida a la imagen de abajo. Con la edad, y de manera paulatina, vamos perdiendo proporción de azul en la retina. No estoy seguro que yo quisiera eliminar todavía más…

sinazul

Conociendo que la luz azul anima, no es extraño que muchos lugares de trabajo, o de compras, tengan una iluminación con luz más «blanca», lo que indica más proporción de azul, para promover la actividad. O que prefiramos iluminaciones más «amarillentas», es decir con menos azul, cuando queremos descansar.

¿Y que pasa con la luz azul de las tabletas o los teléfonos? Para explicarlo les muestro unas imágenes de mediciones que he realizado en un iPad. Una foto de detalle de los píxeles (los azules son un tercio) y una comparación de los espectros (colores emitidos) por el iPad (con la pantalla en blanco) comparado con el de la luz reflejada por una hoja de papel blanco en un día nublado. El pico de emisión que aparece a unos 450 nm en el iPad se corresponde a la componente azul. Aunque es más intenso en comparación al del espectro solar, al ser muy estrecho, la cantidad de luz azul con longitudes de onda por encima de 400 nm no debe ser muy diferente en ambos casos. El porcentaje de azul que nos llega de una tableta es por tanto similar al que tenemos al leer en una habitación iluminada por la luz indirecta en un día nublado. Aunque no he hecho la medida, supongo que si se trata de día soleado la cantidad relativa de azul será mayor.

ipad blanco espectros

 ¿Es la luz azul como un «ogro» que va dañando silenciosamente nuestra retina o una compañera a la que estamos bien adaptados, que nos hace la vida más agradable y nos estimula positivamente? Creo que no tenemos aún una respuesta absoluta, pero en mi opinión, una protección adecuada de la luz ultravioleta y que nos permita disfrutar de los colores azules es un compromiso suficiente y saludable.

Me parece que ni el aumento artificial de luz azul ni su eliminación son necesarios en la mayoría de las personas. ¡No es tan ogro el azul como lo pintan!


¿Has visto mis gafas?

gafas
Fotografía: Jorge Quiñoa.

Apuesto a que muchos de ustedes hacen más a menudo de lo que les gustaría esta pregunta mientras deambulan por la casa buscando sus gafas. Y lo peor no es escuchar la respuesta típica: no, no las he visto; es encontrarlas más tarde sobre nuestra propia cabeza. Esta ya sería una buena razón para estar hartos de las gafas y explica que muchos al saber que me dedico a la investigación en óptica me pregunten si llegará el día en el que las gafas ya no sean necesarias.

Y mi respuesta corta es bien simple: sí. Las gafas, y similares, como lentillas, tal como las conocemos serán algo del pasado en algún momento del futuro. Pero la respuesta larga es mucho más complicada y menos obvia. Cuándo y cómo esto sucederá requiere una explicación más larga.

Además, las gafas son un invento maravilloso. No es fácil encontrar un artilugio tan simple que haya rendido tales beneficios a la humanidad durante cientos de años y siga vigente. Es difícil pensar en algo tan sencillo del que dependan cada día cientos de millones de personas en todo el mundo. Por alguna extraña razón, hay quien piensa que estoy obsesionado con que las gafas desaparezcan. Quizá esto se deba a que en alguna de mis clases o seminarios les pronostique un negro futuro, simplemente para generar cierta polémica, pero en realidad «adoro» las gafas (además de depender de ellas). Y las gafas cumplen muchos de los requisitos que hacen de algunas soluciones algo «casi» imperecedero.  Son algo simple, conocido desde hace siglos (al menos desde el siglo XIII), funcionan muy bien y resuelven problemas muy serios para millones de personas. Además, han ido evolucionado de ser un artículo básico de necesidad a ser también algo ligado al aspecto de cada uno, a su personalidad, la moda, etc… Son una solución robusta, que funciona bien bajo muchas condiciones, y muy barata. Alguno dirá que las gafas pueden costar un dineral, y es cierto, pero normalmente no suele responder al coste en sí, sino a lo relacionado con marcas y márgenes. Al fin y al cabo unas gafas normales (y razonablemente eficientes) no cuestan en bruto más allá de unos pocos euros.

Después de tantos siglos haciéndonos compañía, son algo tan cotidiano que resulta difícil pensar alguna razón por la que vayan a desaparecer. Sin embargo la historia está llena de ejemplos de utensilios que han quedado obsoletos. Y la velocidad con que las cosas envejecen es cada vez mayor. Por ejemplo, a mí me parecía imposible hace relativamente pocos años que libros y periódicos, dos cosas que han sido centrales en la mayor parte de mi vida como adulto, pudieran desaparecer en sus formatos en papel y sin embargo será así, y más pronto que tarde.

Para que algo con manifiesta utilidad, como las gafas, desaparezca deben ocurrir diversas cosas. Una, que sean sustituidas por algo que funcionando al menos tan bien, aporte otro tipo de ventajas a un coste comparable. ¿Ocurrirá esto con las gafas?

Antes de seguir, déjenme hacer un poco de revisión para aquellos posibles lectores que no estén muy familiarizados en el tema de los ojos. El ojo humano está afectado por defectos ópticos, llamados aberraciones, que degradan las imágenes en la retina y limitan la agudeza visual, nuestra capacidad de discernir detalles. Las aberraciones de bajo orden, tales como el desenfoque y el astigmatismo, son muy conocidas y se pueden corregir de forma rutinaria en la práctica clínica, normalmente con gafas. La corrección con gafas del desenfoque, responsable de la miopía, la hipermetropía y la presbicia (vista cansada) existe ya, por lo menos, desde el siglo XIII. El astigmatismo fue corregido por primera vez a principios del siglo XIX. Los diferentes defectos del ojo producen distintos emborronamientos de las imágenes en la retina. Hace algún tiempo prepare un vídeo con ejemplos de cómo se veía con miopía, astigmatismo o cataratas que quizás les pueda resultar de interés. En YouTube hay una versión en inglés y otra en español:

Las gafas o lentillas actuales utilizan vidrios o materiales plásticos para redirigir los rayos de luz de manera apropiada y enfocar las imágenes en la retina. Una evolución, en este caso más que un «adiós», será el uso de materiales optoelectrónicos con nuevas propiedades. En este caso, sería algo similar a la evolución de un periódico de un formato en papel a otro digital. Las «gafas optoelectrónicas» actuarán de forma que las imágenes en la retina se optimicen permanentemente ante cualquier situación, y también se podrá superponer información. La tecnología para esto está ya casi disponible. De alguna manera, esto no será la «muerte» de las gafas, sino su evolución natural incorporando optoelectrónica donde antes había solamente óptica.

Pero no solo estamos hablando de la evolución de las gafas con nuevas características, sino de su presunta desaparición. Es muy probable que alguno de los lectores que haya llegado hasta aquí ya esté echado en falta algo que viene pasando de manera muy generalizada desde hace años. Muchas personas con necesidad de llevar gafas dejaron de usarlas tras someterse a cirugía refractiva. Esto consiste en realizar un «tallado» de la córnea con láseres para cambiar las propiedades ópticas del ojo y ajustarlas para producir imágenes de buena calidad en la retina. Millones de personas en todo el mundo dejaron de llevar gafas cuando la cirugía fue correcta. De alguna manera esto abrió un camino que podría conducir a la progresiva desaparición de las gafas. O al menos muchas personas dejaron de depender de ellas. Lo cierto es que en la actualidad, con las tecnologías disponibles, estas técnicas aún no aportan una completa independencia de las correcciones ópticas. Los resultados no son siempre precisos, y no existen soluciones adecuadas para la presbicia, así que muchas personas que se someten a cirugía refractiva hoy solo se «libran» de las gafas temporalmente y las vuelven a necesitar para ver de «cerca» al cabo de unos años. Las técnicas actuales tienen ciertos problemas potenciales: los rangos de corrección son limitados y son procesos siempre irreversibles, es decir que una vez que se ha eliminado una cantidad de tejido corneal no se puede recuperar de manera natural. Y piensen que no se dispone de mucho tejido, pues la córnea solo tiene un espesor de medio milímetro.

Pero algunos estudios que se están llevando a cabo en varios laboratorios van en una dirección diferente. Se trata de modificar la forma de la córnea no eliminando tejido, sino cambiando sus propiedades ópticas manteniéndola intacta. Esto podría conseguirse además de una manera reversible. Podría lograrse irradiando con luz la córnea, o quizá con algún material especial que se le añadiría externamente o internamente en forma de lente manipulable. Esta irradiación se haría con láseres que emiten pulsos de luz extremadamente cortos: unas decenas de femtosegundos (un femtosegundo es 0,000000000000001 segundos). Aunque no estamos preparados para comprender bien tiempos tan cortos, les puede ayudar pensar que en un segundo caben un millón de millones de pulsos de cien femtosegundos.

Si estos procedimientos con láseres de pulsos cortos, mediante interacciones que se llaman a «dos fotones», demuestran ser viables y se implementan en métodos seguros, las gafas —al menos en su faceta de corrección de la imagen en la retina— habrán sido gravemente «tocadas». Porque imagínense un escenario futuro similar a esto: sea cual sea su problema óptico en un momento dado, simplemente debe pasar por una «maquina» que le ajusta sin dolor y sin riesgos la óptica de su ojo hasta que le proporciona la mejor visión. Y si con el tiempo usted va notando algún cambio, simplemente tiene que acudir de nuevo a que se le realice un retoque y siempre disfrutará de la mejor calidad visual. En ese caso, ¿para que las gafas? Quizá alguien mencione que le molesta el sol intenso y que nada sustituirá a unas gafas de sol. Pero en ese escenario del futuro las manipulaciones del ojo podrían llevar a también a implementar transmisiones adaptables a la luz, algo así como una córnea que transmitiría menos o más luz de acuerdo al ambiente.

¿Cuándo puede llegar ese momento? ¿Deberíamos empezar a guardar las gafas pensando en su valor como antigüedades? ¿Lo llegaremos a ver? No hay nada más arriesgado que dar unos plazos para que ocurra algo de lo que no se tiene certeza. Los físicos siempre recordamos como un buen ejemplo aquellas promesas de la energía sin límites que proporcionaría la fusión nuclear en unos cincuenta años… pero estos cincuenta años siempre empezaban a contar en el momento que se hacia la predicción. Así que no seré yo aquí el que se pille los dedos dando una fecha, pero sí les digo que me gustaría verlo. Y sin gafas.

 


Pablo Artal: «La ciencia importa tan poco que el Gobierno central la cedió completamente a las autonomías»

Pablo Artal para Jot Down 0

Pablo Artal nació en el zaragozano barrio de la «química», estudió Ciencias Físicas en la Universidad de esa ciudad y obtuvo el doctorado por la Universidad Complutense de Madrid. Formado posteriormente en el Institut d’Optique de Orsay, fue investigador del Instituto de Óptica del CSIC en Madrid hasta que en 1994 pone en marcha el Laboratorio de Óptica de la Universidad de Murcia (LOUM), donde dirige un grupo de investigación líder mundial en diversos aspectos de la Óptica Visual, Óptica Adaptativa y Óptica Biomédica. En este centro se realizan actividades que van desde la investigación más fundamental a la aplicada aportando soluciones prácticas a los problemas visuales de los ciudadanos. Entre sus numerosos galardones se cuenta el prestigioso Advanced Grant, distinción otorgada por el European Research Council (ERC); incluye una generosa financiación a cinco años para sus proyectos de investigación. 

¿Qué hace un físico como tú en una universidad como esta? 

Resumiendo un poco: soy de Zaragoza, donde estudié la carrera de Física: los físicos me llaman óptico y los ópticos me llaman físico. Hice la tesis doctoral en Madrid, recorrí mundo una temporada y acabé en el Instituto de Óptica en el CSIC. Un día me invitaron a dar una charla en la Universidad de Murcia, donde me encontré con una pequeña encerrona. Me ofrecieron una cátedra, la acepté (corría 1994, tenía treinta y dos años) y aquí estoy.

Esta forma de captar investigadores es muy anglosajona.

Sí. Tuve la suerte de que por la época se ponía en marcha los estudios de óptica. Se creó un hueco y apostaron por mí. Luego, ya como director de departamento, empezamos a traer a más gente.

Se diría que es más fácil hacer algo bueno, aumentar la calidad o apostar por la excelencia en sitios nuevos que en sitios viejos, precisamente porque el patio no está lo suficientemente copado. ¿Se da en todas las universidades españolas?

Principalmente en las universidades pequeñas. La Universidad de Murcia era demasiado antigua, estaba demasiado consolidada para que funcionara esa fórmula excepto en casos puntuales, como en física, donde había poca gente. Mi caso no fue sencillo. Hubo que vencer trabas burocráticas y además mis colegas del CSIC me avisaban que mudarme a una universidad de provincias supondría el final de mi carrera científica. Nadie confiaba en que la apuesta funcionaría.

Sin embargo, los hechos han demostrado que no era así.

Soy un tipo bastante cabezota. Basta que me digan que algo no se puede hacer para que me empeñe.

¿No tendrá que ver esto con ser de Zaragoza?

(Risas) Que me digan que no es posible hacerlo me motiva.

Sigamos con la historia. Vienes a Murcia, eras un chaval.

Sí, claro. Era el catedrático más joven de mi área en España. Pero como dice el refrán, la juventud es un mal que se cura con el tiempo.

Pasan unos años y ahora te encuentras con que Europa te concede la beca Avanced Grant, que es un reconocimiento espectacular a la trayectoria de investigación de un científico. ¿Cómo lo vives? ¿Como una oportunidad? ¿Como un premio a tu trayectoria?

Hay un poco de todo. Como investigador he tenido bastante suerte, en el sentido de que, al dedicarme a la ciencia aplicada, obtuve muy pronto financiación de compañías privadas internacionales. Así, durante muchos años, no he tenido problemas económicos. Cuando la crisis empezó a mermar mis fondos de investigación me planteé solicitar el AdG que a su vez me permite abordar un proyecto de más envergadura. Aunque, por supuesto, sabía que era muy difícil conseguirlo.

Pablo Artal para Jot Down 1

¿Cómo afecta un premio así a tu investigación? ¿Hay alguna reacción en el entorno?

Hombre, ayuda. El dinero y el contexto ayudan. Creo que está bien. Es la primera AdG en esta región y espero que no sea la última. Desde ese punto de vista, el que sea posible que si haces ciencia competitiva puedes jugar en primera división está muy bien. Y te da una perspectiva para atacar un problema en concreto que es bastante difícil y que queremos hacer nosotros: el que la gente vea a través de las cataratas, algo que ahora no es posible.

Un problema muy difícil, ¿no?

Sí, pero abordable. Este tipo de problemas son los que me gustan. Aplicaciones prácticas, cercanas a la realidad. A lo largo de las última dos décadas hemos desarrollado mucha experiencia en estas aplicaciones y eso nos da una línea de base y mantiene nuestra credibilidad. Uno de los problemas que estamos tratando, por ejemplo, es el desarrollo de  lentes (en realidad minitelescopios) para pacientes con degeneración macular. La ciencia básica es sencilla pero la aplicación mejora la vida de la gente.

Ahora bien, también atacamos problemas más arriesgados, ideas locas, por decirlo así. Hay que buscar un equilibrio, aunque lo importante es no abrir demasiados problemas a la vez. No me gusta empezar cosas para luego no acabarlas, así que intento zanjar un problema antes de arrancar con otro y mantener una «cartera equilibrada» en el riesgo de nuestros proyectos. Un grupo de investigación como el mío, que cuenta con unas veinte personas, es una pequeña empresa, o una gran familia. Cómo gestionarlo, cómo llevarlo hacia un objetivo que va más allá de la supervivencia, requiere el ir mezclando estos dos modos de proceder.

Volviendo al tema del Advanced Grant, hemos tenido recientemente una reunión con todos los proyectos becados. ¿Cuál es tu visión de la ciencia en España tras ver juntos a los investigadores excelentes del país?

Tengo la idea de que en España la ciencia importa relativamente poco. La ciencia importa tan poco que es una de las pocas cosas que el gobierno central cedió completamente a las autonomías. Solo se han desarrollado sistemas razonables en Cataluña y en el País Vasco. Son los sistemas que funcionan. El resto tenemos que conformarnos con infraestructuras antiguas, muy poco flexibles, y en estas condiciones es muy difícil competir.

¿Cómo ves el que algunos proyectos becados con una Advanced Grant se estén yendo fuera para desarrollarlos?

Entiendo que la ciencia es universal, las personas buscan sus oportunidades. Yo tengo la sensación de que la gente se va por muchas razones, a veces no por las que parecen más evidentes. A mí no me preocupan mucho los casos puntuales. Es más, no me preocuparía en absoluto si hubiera flujo en las dos direcciones. Pero no es el caso, por desgracia. También es cierto que hay mucho papanatismo. Irse fuera de España es una opción perfectamente razonable, pero no es imprescindible. Hay quienes estamos aquí porque no queremos irnos, sencillamente.

En este contexto, cuando decides que no te quieres ir, ¿es una apuesta individual? ¿Vital? ¿Por el país?

Hoy en día es más fácil trabajar en la periferia que hace unas pocas décadas. En cuanto a las motivaciones para irse o quedarse, yo creo que son siempre personales. En mi caso, he vivido en muchos sitios en el mundo, y siempre me he sentido bien en ellos, aunque no me considero particularmente apegado a ninguno. Podría investigar (y vivir) en muchos sitios, pero también me influye esto que contaba de la cabezonería. Ha sido bastante difícil montar aquí la spinoff que hemos creado para desarrollar instrumentos, pero lo hemos conseguido. Cuando voy a pedir dinero a inversores uso la misma presentación aquí que en el extranjero. El único cambio es que, cuando presento fuera, añado un cero a la cantidad que solicito (risas). Si pidiera tan poco como aquí no me tomarían en serio…

¿Hay posibilidad de que la Universidad modernice el tejido industrial?

No es fácil. En primer lugar, se necesitan ideas y de estas nunca sobran. Además las estructuras son bastante malas, todo es demasiado lento. El tener una spinoff universitaria en nuestro caso tomó años y años de burocracia, papeleo… También la percepción de tus pares. Hay colegas a los que les sienta mal que desarrolles aplicaciones, piensan que es algo poco universitario, o que te estás enriqueciendo.

Por otro lado, en España es difícil conseguir inversores. Un problema relacionado es el de que a los estudiantes les cuesta mucho arriesgarse a una aventura empresarial. Les falta de ambición, ese «voy a hacer esto por la sociedad, y de paso me hago rico» que ha dado lugar a Apple o a Google en Estados Unidos. Es un tema de cultura. Creo que irá cambiando con el tiempo, a medida que los jóvenes identifiquen modelos, gente que lo ha intentado y ha tenido éxito.

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Cambiando de tema y sobre tu trabajo concreto, una de vuestras líneas de investigación implica diseños para corregir la visión. ¿Cómo se presenta el futuro, qué vais a conseguir? ¿Una supervisión?

He pasado bastantes años hasta darme cuenta de que lo que es realmente extraordinario es nuestro sistema visual. Está diseñado de una forma tan buena que es muy difícil mejorarlo cuando funciona de manera óptima. En ese sentido me interesa más trabajar en áreas donde la visión no es normal por problemas patológicos y puede mejorarse o complementarse. Y ahí sí que hay mucho por hacer, es por ahí por donde va el futuro. Por ejemplo, hay mucha gente trabajando en implantes retinianos, chips para cuando la retina no funciona porque tiene una enfermedad. Nosotros estamos más enfocados a la restauración, y ahí también espero muchos avances.

Para mí uno de los éxitos mayores que se puede atribuir a estas técnicas son las lentes intraoculares. En los años cincuenta un señor se da cuenta de que los pilotos de los cazas de la Segunda Guerra Mundial, después de sufrir accidentes en los que se quebrara la cabina de metacrilato, tenían fragmentos de este plástico en los ojos, que no les causaban ninguna molestia. Así que pensó que se podía hacer una lente de este material y colocarlo en el ojo. No fue fácil, la sociedad se resistía y pasaron casi veinte años hasta que la técnica se legalizó. Ahora una lente de estas se mete doblada por un milímetro de incisión y se despliega. Es lo que denominamos óptica pasiva. Creo que estamos cerca de poner a disposición de los ciudadanos otro tipo de lentes que serán auto electrónicas, que tendrán realmente la capacidad de simular un cristalino joven. Todavía hay un gran margen de mejora para mantener el ojo en las condiciones que tiene cuando está sano. Sobrepasar esto es lo que veo complicado.

Es difícil corregirle la plana a la evolución.

Sí, muy difícil.

La operación de cataratas la conocían ya los egipcios.

Sí.

¿Le quitaban el cristalino al paciente?

No. Lo vuelcan. Saben que hay algo en el medio que está estorbando y lo vuelcan, con la escabechina que puedes imaginar. La técnica no se mejora hasta el siglo XVIII.

Es decir, que el cambio de paradigma por así decir se da anteayer.

Sí.

Y tu proyecto lo que pretende es avanzar en esta línea.

Bueno, hay mucho escepticismo al respecto, debido a que hoy en día es muy fácil hacer una cirugía de cataratas. Por otra parte sigue habiendo en el mundo millones de personas ciegas por tener cataratas y que no tienen acceso a la cirugía. Las lentes correctoras que queremos desarrollar les permitirían seguir viendo.

Utilizas el láser como una forma de medir el ojo. Explícanos.

Es una técnica muy sencilla y que tenemos muy perfeccionada. Cuando empecé mi tesis se temía que el láser pudiera dañar al ojo, pero finalmente todo depende de la intensidad. Por otra parte el láser te permite hacer un mapa de la óptica del ojo. Cuando iluminas el ojo, formas la imagen del punto en la retina. La luz se refleja (de ahí los ojos rojos que aparecen en las fotos: la luz de vuelta) y, si eres capaz de captar y registrar esa mancha, puedes caracterizar la calidad óptica del ojo. Si el ojo es un buen sistema óptico forma un punto muy compacto, si no, forma una mancha.

Los siguientes avances consistieron en, en vez de registrar la imagen del punto, hacer pasar el haz que vuelve por una matriz de microlentes. Así nos es más fácil caracterizarlo.

¿Hasta dónde crees que se va a llegar con estas técnicas? ¿Seremos capaces de hacer retinas artificiales?

En cierta medida, ya lo hacemos. El ojo es un sistema óptico dinámico y en los últimos veinte años hemos aprendido a caracterizarlo. Lo que no podemos hacer aún muy bien es cambiarlo. La córnea no es un trozo inerte de plástico, cuando generas una oquedad en ella cambia, hay una respuesta biomecánica. Por otra parte contamos con láseres de pulsos muy cortos que tienen la ventaja de afectar regiones muy pequeñas, así que el campo está abierto.

El láser ha sido uno de los grandes epítomes de la ciencia ficción. Sin embargo ahora, que está en todas partes, se ha dejado de hablar de él.

Durante muchos años se decía que «el láser es un instrumento en busca de problemas a los que aplicarlos». Hoy en día las aplicaciones son incontables y por eso mismo ya no reparamos en su presencia. El último avance tecnológico es el de los láseres pulsados ultraintensos. Cuando estén disponibles a precios asequibles, y sean más pequeños, generarán un interés extra en muchas aplicaciones.

Pablo Artal para Jot Down 3

Hablemos de interdisciplinariedad. Hay problemas en física de partículas que tengo la impresión de que no se resuelven porque los físicos de partículas no hemos sido capaces de hablar con otros físicos que sí saben de este problema. ¿Cuál es tu experiencia en este sentido?

Yo aquí juego con ventaja. Cuando terminas la carrera de Física es cierto que da como vergüenza si no estás en un área muy prístina, como física de partículas, o física nuclear. Por eso me costó un poco hablar con otros colegas. Cuando me quité ese corsé encontré mi camino. Ahora puedo decir que mi carrera se basa fundamentalmente en mezclar cosas con otros. Para mí esto ha sido fundamental. El mucho o poco prestigio que tengo en mi campo ha sido por haber mezclado disciplinas. También aprendes a ser un poco más humilde relacionándote con otros.

¿Cómo ves a los divulgadores? ¿Y las distintas maneras de divulgar?

Es una pregunta interesante. Creo que la divulgación tiene que contar con un espectro que abarque desde los periodistas profesionales (que suelen ser los que mejor entienden el público receptor) a los científicos profesionales (que por su parte entienden en profundidad el problema que se quiere divulgar). Por otro lado, un chaval que acaba la carrera, si dedica demasiada energía a divulgar se la sustrae a la investigación. Aquí hay que andarse con tiento, porque te puede pasar que pierdas muy pronto el tren de la investigación y te quedes en el andén escribiendo sobre los trenes que pasan frente a ti. Por otra parte, creo que la realidad del científico solo la puede plasmar bien quien está trabajando en ciencia.

Recuerdo el caso de unos tertulianos que presumían de no saber nada sobre ciencia, «¡Me suspendieron las matemáticas!», afirmaba uno de ellos.

Mi sensación es que muchos tertulianos no es que no sepan matemáticas, es que no saben de casi nada, a pesar de lo cual opinan de todo. Que lo reconozcan no es poco; algo es algo.

Recientemente publicaron en El País un artículo sobre lo centrados que estábamos los científicos en publicar. El artículo en cuestión recomendaba escribir menos artículos y dedicarnos más a la transformación social. ¿Qué opinas?

Creo que nuestro trabajo es resolver problemas. Y cuando lo consigues estás obligado a escribirlo. Lo lamentable es cuando el objetivo principal es escribir artículos para cimentar tu carrera y tu reputación como investigador. Hay que resolver problemas y reportarlos, y así contribuyes al desarrollo de la ciencia y de tu sociedad.

Por otra parte, por desgracia, la universidad española está bajo mínimos en productividad y no solo científica. Un ejemplo son las clases. Una frase que se repite entre el profesorado es: «Yo voy a mínimos». Lo que significa que cumples con lo imprescindible y te dedicas a otra cosa. En el mundo de la medicina o del derecho, por poner dos ejemplos, se tienen negocios fuera del ámbito docente o investigador. Para muchos profesores, la universidad supone una actividad marginal a la que dedican poco tiempo, prefieren concentrarse en empresas más lucrativas. Ahora bien, cobran lo mismo que los que nos esforzamos al máximo.

¿Cuál es la solución?

La solución pasa por que la gobernanza de la universidad sea ajena a la propia comunidad universitaria, como ocurre en muchos países avanzados de nuestro entorno. El cargo de decano, o de rector, debería profesionalizarse, estar ocupado por personas que carecieran de servidumbres dentro de la comunidad (justo lo contrario de lo que pasa ahora). Una vez que contratas a, digamos, un decano profesional, este puede identificar a los casos perdidos, todo el mundo los conoce en una universidad, pero con el actual sistema de gobernanza son intocables. Estos profesores no dan clase, no vienen al campus, a menudo están perennemente de baja, se dedican, en resumen, a otra cosa (pero siguen cobrando). Si se despide o expedienta a unos cuantos casos ejemplares se empieza a solucionar el problema. Además habría que incentivar la excelencia, entre otras cosas aumentando los sueldos de los mejores docentes e investigadores. No sería muy difícil. Si hubiera voluntad de hacerlo. Pero es imposible en un sistema clientelista como el actual.

Déjame que te cuente mi experiencia personal. Cuando fui director de departamento me encontré con una persona que siempre estaba ausente. Preguntaba y me decían que estaba enfermo. No se había molestado ni siquiera en solicitar la baja, simplemente llevaba  años sin venir a trabajar. Puse manos a la obra y finalmente tuvo que solicitar la baja y acabó prejubilándose. Si esto se hace a un nivel más generalizado se resolverían muchos problemas.

En cuanto al sueldo de los profesores. Muchos no se quejan porque trabajan muy poco, o porque se da el caso de que el matrimonio trabaja en la universidad y uno de ellos «va a mínimos». Y finalmente está la actitud de «no vamos a pedir mucho porque al fin y al cabo nadie nos está controlando». Por otro lado, los estudiantes son muy poco exigentes. Si el profesor les aprueba no protestan, por muy malo que este sea. Un aprobado general, y ni una queja.

El sistema no quiere cambiar. Necesitaría ayuda de fuera. Es muy complicado porque nadie está realmente dispuesto. A menudo los mejores acaban por marcharse. La universidad española es todo un modelo de ineficiencia.

Acabemos con una nota positiva. Cuéntanos, en tu tiempo libre, qué haces.

Tengo intereses un poco variados. Leo Jot Down (risas). Leo la prensa en la tableta, dos o tres periódicos. También procuro hacer algo de ejercicio. Y tengo un terrenito con algunos almendros, y árboles frutales, que es un pequeño paraíso. Estoy tratando de hacer un vino especial, y producir unas almendras de gran calidad. Por cierto, estoy buscando inversores. (risas)

Pablo Artal para Jot Down 4


Se mueve (nuestro cristalino)

Foto: Laitr Keiows (CC)
Foto: Laitr Keiows (CC)

En mis entradas anteriores les hablé de asuntos relativos a la ciencia, pero de los aspectos más sociales. Aquí me voy a meter en harina sobre ciencia hecha por nosotros. Les voy contar un estudio que acabamos de publicar en la revista PLOS One. Se trata del tipo de experimentos que más me gustan, simples, pero que proporcionan suficiente información para entender un problema. Esta entrada, en sí misma, es también un experimento pues me da la posibilidad de poner a disposición de los lectores interesados, pero no especialistas, la información sobre uno de mis trabajos científicos al mismo tiempo que se publica para los profesionales de la ciencia.

Nuestro sistema visual es maravilloso cuando funciona correctamente. Está equipado con múltiples mecanismos que lo hacen robusto a cambios y le permiten operar bajo condiciones muy extremas. Desde pleno sol a la casi total oscuridad, percibir detalles o ligeros movimientos en los laterales del campo visual; el sistema visual es increíblemente superior a cualquier sistema de visión artificial. Y una de las causas que lo hacen posible es su comportamiento dinámico. El ojo se mueve continuamente para colocar nuestra fóvea, la zona central de la retina que nos proporciona la visión de detalles, sobre los objetos que requieren nuestra atención. Estos movimientos oculares se denominan sacádicos. Se trata de una danza continua y sin descanso.

Les voy a proponer un pequeño juego para que lo constaten por ustedes mismos. ¡Háganse una película selfie de sus ojos! Con la cámara delantera de su teléfono colocado a unos quince centímetros y enfocando a sus dos ojos, tómese un vídeo de unos segundos mientras va cambiando la dirección de su mirada de un ojo a otro. Y luego, véalo. Impresiona, especialmente si piensa que de media realizamos más de sesenta mil movimientos sacádicos como estos al día. Y aún más al saber que tras cada movimiento nuestra visión queda suprimida durante un breve período de tiempo (unos cincuenta milisegundos) en el cual nos quedamos prácticamente a ciegas, por un mecanismo que se denomina «supresión sacádica». Si sumáramos la duración de todas estas supresiones sacádicas, podríamos decir que pasamos alrededor de una hora al día sin ver, y sin percatarnos de ello. Es posible que por nuestra visión dinámica paguemos el precio de todos estos momentos inconscientes de microceguera.

Mi principal interés científico es entender mejor el papel que juega el ojo en el sistema visual. Desde el punto de vista óptico, el ojo es un sistema extremadamente simple: solo tiene dos lentes, la córnea y el cristalino, que de manera combinada forman las imágenes del mundo en la retina. Como comparación, un objetivo fotográfico puede tener más de una docena de lentes. El cristalino está suspendido en los medios oculares por el músculo ciliar, lo que le permite cambiar de forma y enfocar objetos a distintas distancias. Por supuesto, esto sucede siempre que usted sea lo suficientemente joven, antes de alcanzar la edad de la presbicia. Por simple inercia, tras cada movimiento del ojo para cambiar la dirección de mirada, el cristalino debería moverse dentro del ojo. El impacto de estos movimientos sería un emborronamiento de las imágenes en la retina, y por lo tanto de nuestra visión.

Naturalmente, esa no es su experiencia. No se tiene la sensación de que la lente dentro del ojo se mueva cada vez que cambiamos la dirección de mirada. Para explorar este asunto, junto con Juan Tabernero, post-doc en mi laboratorio, construimos un sencillo instrumento para registrar los movimientos del cristalino durante y después de los movimientos sacádicos. Un par de luces oscilantes sirven para cambiar la dirección de mirada del sujeto mientras que una cámara ultrarrápida, operando a cuatrocientas imágenes por segundo, registra las imágenes de una fuente de luz infrarroja con forma semicircular  tras reflejarse en las diversas superficies de las lentes del ojo. Estas imágenes, que llevan el nombre de un científico del siglo XIX, Jan Evangelista Purkinje, proporcionan información de la forma y posición relativa de la córnea y el cristalino. Mediante el análisis de secuencias de estas imágenes observamos que, tras un movimiento sacádico, el cristalino se balancea como un sistema de masa y resorte amortiguado hasta que recupera la estabilidad.

Y como nada mejor que ver para creer… aquí tienen un vídeo de ejemplo. El semicírculo más brillante con un punto azul en su centro es el reflejo en la córnea (que podemos tomar como referencia). El semicírculo invertido y punteado de menor tamaño, con un punto verde en su centro, es el reflejo en la segunda cara del cristalino. Tras un movimiento sacádico vertical, noten cómo oscila el punto verde… ¡Es un oscilador armónico amortiguado como el que aparece en los libros de texto!:

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Ya estarán pensando que estas oscilaciones deben tener alguna consecuencia. También nosotros. Así que utilizamos técnicas conocidas como trazado de rayos numérico para mostrar que el movimiento del cristalino emborrona notoriamente las imágenes que el ojo forma en la retina, especialmente en los tiempos breves (~ 50 ms) que siguen al movimiento sacádico del ojo.

La figura muestra cómo se mueve una letra «C» sobre la retina tras un movimiento sacádico debido a las oscilaciones del cristalino. El fondo es una imagen de los receptores para poner de manifiesto la gran degradación que sufre la imagen por el movimiento. Piensen que en la fóvea vemos detalles del orden del tamaño de un solo fotoreceptor.

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Nuestro cristalino oscila después de cada movimiento ocular emborronando durante unas décimas de segundo las imágenes en la retina, pero no lo percibimos gracias a que al mismo tiempo se produce un «apagón» en nuestro sistema visual que dura un tiempo similar a ese vaivén del cristalino. Esa microceguera transitoria, que se denomina científicamente supresión sacádica, evita que veamos imágenes distorsionadas cada vez que fijamos la vista en un punto.

Las razones neurológicas de la supresión de visión postsacádica no están claras. Lo que nosotros hemos encontrado es que esa interrupción de la vista tras cada movimiento ocular y las oscilaciones del cristalino muestran unos patrones de tiempo similar, por lo que podrían estar de alguna forma sincronizadas. Dicho de otra forma, nuestros resultados pueden sugerir que nuestro sistema visual desarrolló una estrategia de protección contra la degradación de la imagen retiniana durante los movimientos oculares en la que se priorizó la «microceguera» temporal impuesta por el cerebro a una visión con fenómenos anómalos por los emborronamientos que pudiera resultar confusa y molesta.

Pero debo advertir que esto es una especulación. Pueden ser, o no, asuntos relacionados y ya estamos pensando en nuevos experimentos que combinen los registros de las oscilaciones del cristalino con test visuales simultáneos en escalas de tiempos muy breves.

En mi afán personal por «coleccionar» mecanismos de compensación que operan en el sistema visual (en otra ocasión les hablaré de esta afición), aquí tenemos uno más. Si el cristalino estuviera «anclado» al ojo, el mecanismo de enfoque a objetos cercanos se vería comprometido. Al no estarlo, oscila y necesariamente emborrona las imágenes, pero en unos rangos de tiempos en los que el sistema visual se «desconecta». De manera, que… ¡todo en orden!

¿Esto es ciencia básica o aplicada? Típica pregunta que siempre nos suelen hacer. En realidad, muchos quieren probablemente decir si esto es un mero divertimento o puede resultar útil. Y como siempre, ambas cosas son ciertas. Si no hay divertimento y placer por entender algo, ¡vaya aburrimiento! Pero además, normalmente entender algo mejor supone resolver algún problema, quizá no hoy, pero sí mañana. Y lo cierto es que en nuestro caso, tuvimos presentes las aplicaciones antes. Nuestro instrumento tiene diversas aplicaciones clínicas para mejorar el diagnóstico precoz y el seguimiento de patologías que afectan al cristalino, como el síndrome de Marfan. Curioso, divertido e incluso útil.