Los
ordenadores cuánticos tienen un gran potencial, pero son muy
vulnerables a los errores. Nuevas técnicas intentan subsanarlos antes de
que se acumulen
.Zaira Nazario
[ALICE MOLLON]
En síntesis
Los ordenadores cuánticos aprovechan fenómenos
como la superposición y el entrelazamiento para superar las capacidades
de las máquinas clásicas, y podrían tener muchas aplicaciones.
Pero esos dispositivos presentan errores que no
pueden subsanarse mediante las técnicas habituales, lo que ha llevado
al desarrollo de nuevos métodos de corrección y mitigación.
Si queremos que los ordenadores cuánticos
resulten útiles, hay que optimizar los equipos y los códigos de
corrección a fin de evitar que se acumulen los errores sin que se
dispare el coste computacional.
En física, todo lo que no está
prohibido es obligatorio. En consecuencia, los errores son inevitables y
aparecen por doquier: en el lenguaje, la cocina, las comunicaciones, el
procesamiento de imágenes y, por supuesto, la computación. Mitigarlos o
corregirlos es lo que mantiene a la sociedad en marcha. Podemos arañar
un DVD y que siga funcionando, los códigos QR borrosos o rasgados
continúan siendo legibles, y las imágenes procedentes de las sondas
espaciales viajan cientos de millones de kilómetros y aun así conservan su nitidez.
La corrección de errores es uno de los conceptos más básicos en la
tecnología de la información. Y es que puede que los errores sean
inevitables, pero también son subsanables.
Esa inevitabilidad es aplicable también a los
ordenadores cuánticos. Estas nuevas máquinas aprovechan las reglas
fundamentales de la física para resolver problemas que resultan
intratables usando ordenadores clásicos. Podrían tener profundas
implicaciones para la ciencia y los negocios, pero su gran potencia trae
consigo grandes vulnerabilidades: los ordenadores cuánticos sufren
errores que no afectan a los ordenadores clásicos, por lo que nuestras
técnicas de corrección habituales no pueden paliarlos.
Soy
una física que trabaja en computación cuántica en IBM, pero no fue allí
donde se inició mi carrera. Empecé como teórica de la materia
condensada, investigando comportamientos cuánticos de los materiales,
tales como la superconductividad. En aquellos momentos ignoraba que eso
me conduciría a la computación cuántica, algo que vino más tarde, cuando
hice un paréntesis para trabajar en política científica en el
Departamento de Estado de EE.UU. De ahí pasé a la Agencia de Proyectos
Avanzados de Inteligencia (IARPA, por sus siglas en inglés), donde traté
de aplicar los fundamentos de la naturaleza al desarrollo de nuevas
técnicas.Los ordenadores cuánticos daban por entonces sus primeros pasos. Aunque Paul Benioff, del Laboratorio Nacional Argonne, los había propuesto en 1980, los físicos tardaron casi dos décadas en construir el primero.
Un decenio después, en 2007, inventaron la unidad básica de datos que
emplean los ordenadores cuánticos de IBM, Google y otras compañías,
conocida como qubit transmón superconductor (donde «qubit» es el acrónimo inglés de «bit cuántico»). De repente, mi experiencia en superconductividad estaba muy solicitada
La inteligencia artificial aprende física sencilla como un bebé
La red neuronal de DeepMind podría dar paso a programas con los que estudiar cómo aprenden los bebés humanos.
Davide Castelvecchi
[Fuente: Inarik/iStockPhoto]
Inspirados por las investigaciones realizadas sobre cómo aprenden los
bebés, un grupo de informáticos ha creado un programa que aprende
reglas simples de física que tienen que ver con el comportamiento de los
objetos y expresa sorpresa cuando parece que estos violan esas reglas.
Los resultados se publicaron el 11 de julio en Nature Human Behavior.
Los psicólogos especializados en desarrollo humano controlan la
mirada de los bebés para evaluar cómo siguen estos el movimiento de los
objetos. Por ejemplo, cuando les muestran un video de una pelota que
desaparece de repente, los bebés muestran sorpresa y los investigadores
la cuantifican midiendo cuánto tiempo se quedan mirando fijamente en una
dirección concreta.
Luis Piloto, informático de la compañía de
Google DeepMind, en Londres, y sus colaboradores, querían desarrollar un
test parecido para la inteligencia artificial (IA). El equipo entrenó
una red neuronal (un tipo de sistema de software que aprende detectando patrones en grandes cantidades de datos) con videos animados de objetos sencillos como cubos o pelotas.
Introdujeron videos sin alterar y versiones que resaltaban cada
objeto de la escena en el programa informático que crearon, llamado
Aprendizaje de Física mediante la Autocodificación y el Seguimiento de
Objetos (PLATO por sus siglas en inglés). PLATO también fue diseñado
para que creara una representación interna de las propiedades físicas de
los objetos, como sus posiciones y velocidades.
Entrenaron al sistema con decenas de horas de videos en los que
aparecían objetos sencillos como una pelota rodando por una pendiente o
dos bolas chocando entre ellas, y el programa desarrolló la capacidad de
predecir cómo se comportarían en situaciones diferentes. En concreto,
aprendió patrones como la continuidad, en el que un objeto sigue una
trayectoria ininterrumpida en lugar de ser transportado mágicamente de
un lugar a otro; la solidez, que impide que un objeto penetre en el
otro; y la persistencia de la forma. «Con cada escena del vídeo, el
programa hace una predicción sobre lo que sucederá a continuación»,
señala Piloto. «A medida que avanza el vídeo, la predicción es cada vez
más precisa.»
Cuando
mostraban al programa vídeos con sucesos «imposibles», como un objeto
que desaparecía repentinamente, PLATO podía medir la diferencia
existente entre el vídeo y su propia predicción, proporcionando de esa
forma una medida de su sorpresa.
Piloto recalca que PLATO no está diseñado para estudiar el
comportamiento infantil, pero podría ser un primer paso hacia la
creación de una IA que valide hipótesis sobre el aprendizaje de los
bebés humanos. «Esperamos que, al final, los científicos cognitivos
puedan utilizar nuestro programa para elaborar un modelo del
comportamiento de los bebés.»
La comparación de la IA con el aprendizaje de los bebés «nos da
pistas sobre la dirección que ha de seguir la investigación», señala
Jeff Clune, informático de la Universidad de la Columbia Británica en
Vancouver. «Dicho esto, el artículo se basa en gran parte en el
conocimiento previo de estos modelos de IA.»
Clune y otros investigadores están intentando que el programa desarrolle sus propios algoritmos para entender el mundo físico.
Davide Castelvecchi/Nature News
Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con el permiso de Nature Research Group.
Creer que uno mismo ha muerto
o que es un animal, no reconocer los rostros de otros o verlos
transformados en monstruos, creer que alguien cercano ha sido
reemplazado por un impostor o que muchas personas a nuestro alrededor
son en realidad una y la misma, pensar que uno de nuestros miembros no
es realmente nuestro… Los trastornos de la mente humana pueden llegar a
ser tan extraños que nos revelan hasta qué punto nuestro cerebro puede renegar de la realidad y hacernos creer en lo más increíble.
Quienes
vivimos en estos tiempos tenemos la suerte de haber evitado las épocas
en que un trastorno mental era motivo suficiente para apartar a las
personas de la sociedad y recluirlas contra su voluntad en instituciones
que distaban mucho de los estándares actuales. Aunque la
estigmatización de estos desórdenes aún no ha desaparecido, es innegable
que hemos progresado mucho. También hoy sabemos que el trastorno mental
es algo que puede afectarnos a todos: la pandemia de COVID-19 nos ha
recordado lo frágil que puede ser nuestra mente bajo presiones extremas.
Pero los engaños del cerebro pueden ser tan
sofisticados que casi cuesta creerlo, como demuestran algunos de los
trastornos más extremos que se han descrito en las páginas de la
psiquiatría:
El delirio nihilista
Uno de los que mejor sirve de presentación sobre los engaños extremos del cerebro lleva el nombre de Jules Cotard, neurólogo francés que tuvo el honor de inspirar a Marcel Proust para un personaje homónimo de su extensa obra En busca del tiempo perdido.
Cotard estudiaba los efectos de los accidentes cerebrovasculares,
cuando en 1882 se le presentó el caso más extraño de su carrera: una
mujer, nombrada como Señorita X, que decía haber perdido todos los
órganos de su cuerpo y que ya no era más que piel y huesos. Por lo
tanto, decía, no necesitaba comer, porque no podía morir a menos que la
quemaran.
Cotard rastreó la literatura científica hasta encontrar que en 1788 un naturalista suizo llamado Charles Bonnet había descrito el caso de una mujer de 70 años,
la cual decía haber sido golpeada por una corriente que la mató en la
cocina de su casa. Pidió ser envuelta en un sudario, colocada en un
ataúd y que todos la trataran como lo que era, un cadáver. Al parecer,
la mujer perdió esta convicción tras tomar un preparado de opio y
piedras preciosas que le administró su médico, pero el delirio le volvía
cada tres meses, y siempre se sorprendía después de regresar de nuevo a
la vida.
El síndrome del cadáver andante
La
Señorita X finalmente murió de inanición. Basándose en su propia
experiencia, en el caso descrito por Bonnet y en otros, Cotard definió lo que llamó el delirio de negación. Hoy la condición de las personas que creen que partes de su cuerpo no existen o no les pertenecen se denomina somatoparafrenia,
pero el trabajo de Cotard dio lugar al reconocimiento del síndrome que
hoy lleva su nombre, y que popularmente se conoce a veces como el
síndrome del cadáver andante; quienes lo padecen piensan que han muerto.
Algunos creen que ya se están pudriendo
y que deben ser llevados a la morgue con los demás cadáveres. El
síndrome no aparece descrito como tal en los manuales de psiquiatría por
considerarse un síntoma de otro trastorno subyacente de tipo depresivo; pero aunque muy raro, no han faltado los casos: en 1995 una revisión de estudios reunió y clasificó un centenar, y no dejan de surgir nuevasdescripcionesde casos en las revistas de psiquiatría.
Estos
nuevos estudios suelen coincidir en que aún es mucho lo que se
desconoce sobre la patofisiología de este síndrome. Neurológicamente
puede tener una base similar al síndrome de Capgras o del impostor, en
el cual la persona cree que alguien cercano ha sido reemplazado por un
sustituto; en estos y otros casos puede existir un defecto en las
regiones del cerebro implicadas en el reconocimiento de los rostros y en
su procesamiento emocional. El síndrome de Cotard se ha asociado a
lesiones en el lóbulo parietal del cerebro.
¿SABÍAS QUÉ...
El hombre de dos cabezas
Uno
de los casos más extraños aparecidos en las revistas científicas es sin
duda el descrito por el psiquiatra David Ames en 1984 en la revista British Journal of Psychiatry.
El título del artículo resume por qué: “Dispararse a la cabeza
fantasma”. El paciente ingresó en 1980 en el Royal Melbourne Hospital
con un disparo que le había entrado por el paladar y salido por la
frente, pero estaba vivo y consciente. Sin embargo, fue después de la
operación, cuando el hombre recuperó la consciencia, cuando los médicos
se quedaron de piedra con su historia.
El paciente
decía tener una segunda cabeza en su hombro, que no era suya, sino del
ginecólogo de su mujer, con quien él creía que esta había tenido una
aventura antes de la muerte de ella en un accidente de tráfico en el que
él conducía. El hombre relató que esta cabeza trataba de dominarle y le
hablaba, una voz a la que se unían además las de Jesucristo y Abraham
conversando el uno con el otro y confirmándole que tenía una segunda
cabeza. Así, decidió eliminar esta cabeza disparándola. De los seis
tiros, dos atravesaron su cabeza, la única. Ames llamó a su trastorno
delirio perceptual de bicefalia. Por desgracia, y aunque mejoró con
medicación contra la esquizofrenia, acabó falleciendo por una infección
cerebral.
A todos nos engaña el cerebro
Conocemos bien las ilusiones ópticas,
entretenimientos que engañan a nuestro cerebro, pero que para los
científicos son también una valiosa fuente de información para
desentrañar los mecanismos fisiológicos de la percepción. Son ejemplos
de cómo en realidad todos estamos sujetos a percibir cosas que realmente
no existen incluso sin ningún diagnóstico de trastorno mental. Charles
Bonnet, el científico cuyo trabajo sirvió a Jules Cotard para definir su
delirio de negación, acabó prestando su propio nombre a otro síndrome que él detectó primero en su abuelo y más tarde sufrió él mismo, alucinaciones visuales no psiquiátricas —lo que incluye, por ejemplo, ver gente pequeñita—
que ocurren con mucha frecuencia, sobre todo en las personas mayores y
con defectos de visión, en las que puede alcanzar una prevalencia del
17,5%. En la población general, algunos estudios han encontrado que un 5% de las personas pueden sufrir algún episodio psicótico en su vida.
Ciertos
experimentos han mostrado cómo es posible inducir poderosas
alucinaciones en cualquier persona sin necesidad de ningún estímulo
farmacológico. En 2015 el psicólogo italiano Giovanni Caputo
puso a parejas de voluntarios frente a frente, con poca luz, mirándose
fijamente a los ojos durante 10 minutos. Los participantes describieron
que habían visto facciones deformadas, caras de monstruos o de otras
personas. Caputo ya había probado esto mismo con voluntarios mirándose
en un espejo, con resultados similares. En Scientific American,
los neurólogos Susana Martínez-Conde y Stephen Macknik explicaban que
esto puede deberse a una ralentización de las neuronas cuando están
sometidas a un estímulo que no cambia.
En los últimos años, los científicos han creado vídeos o experiencias inmersivas de realidad virtual capaces de inducir ciertas alucinaciones. Últimamente se habla de las llamadas drogas digitales,
patrones de sonido que son capaces de provocar estados alterados de
consciencia. Y que, en el fondo, revelan lo fácil que es engañar al
cerebro con el estímulo adecuado.
Otros síndromes raros
Síndrome de Capgras:
En el síndrome de Capgras,
los pacientes creen que alguien de su entorno ha sido reemplazado por
un doble o un impostor. Ocurre a veces por daño cerebral, pero también
en casos de demencia. Tanto este trastorno como los que siguen tienen un
mismo factor en común, y es que en todos los casos existe un fallo en
el reconocimiento de los rostros. Un síndrome relacionado es el de las personas que no se reconocen en el espejo, pensando que quien ven reflejado es en realidad un extraño u otra versión de sí mismos.
Síndrome de Fregoli:
El síndrome de Fregoli
está relacionado con el de Capgras: alguien cree que distintas personas
son en realidad una sola, que se disfraza o cambia de aspecto. Puede
aparecer en casos de lesión cerebral y está asociado a delirios
paranoides, en los que alguien piensa que otra persona le persigue bajo
distintas apariencias. El trastorno lleva el nombre de un actor
italiano, Leopoldo Fregoli, que era famoso por sus rápidos cambios de
aspecto en el escenario.
Prosopagnosia:
La
prosopagnosia o ceguera de las caras consiste en la incapacidad de
reconocer rostros, incluyendo el propio. Es un trastorno poco divulgado a
pesar de que no solo afecta a personas con lesiones en el lóbulo
occipito-temporal del cerebro, sino que existe una forma congénita que afecta al 2,5% de la población.
Casos famosos son el cofundador de Apple Steve Wozniak, el neurólogo
Oliver Sacks o la primatóloga Jane Goodall. En las personas con este
trastorno falla el giro fusiforme, la región del cerebro que se activa
en el reconocimiento de rostros, lo que les obliga a utilizar otras
áreas implicadas en la percepción de objetos inanimados.
Prosopometamorfopsia:
También
el reconocimiento de rostros está afectado en la prosopometamorfopsia,
pero en este caso lo que el paciente ve son alteraciones o distorsiones
extrañas en la apariencia de las caras que pueden resultar bastante
aterradoras para quien lo padece. Un estudio de 2014 en The Lancet
describía el caso de una mujer que veía las caras transformándose poco a
poco en cabezas de dragones; “se volvían negras, les crecían orejas
largas y puntiagudas y un hocico prominente, y mostraban piel reptiloide
y enormes ojos de amarillo brillante, verde, azul o rojo”, escribían
los autores. La mujer veía también estos rostros aparecer en las
paredes, en los enchufes o en la pantalla del ordenador, y se le
aparecían de noche en la oscuridad.
Zoantropía:
La mitología y la cultura popular han dado a conocer la licantropía clínica,
el trastorno por el que una persona cree convertirse en lobo. Es solo
un caso particular de zoantropía, que puede referirse a otros animales;
se llama boantropía cuando la persona piensa que es una vaca o un buey.
Un caso citado a menudo es el del rey Nabucodonosor II de Babilonia, del que la Biblia dice que comía hierba como un buey. Un estudio de 2005
describía el rarísimo caso de un hombre que sufría a la vez síndrome de
Cotard y zoantropía; creía ser un perro muerto. Los médicos que lo
trataron lo relacionaron con su zoofilia: el hombre había tenido
relaciones sexuales con una oveja y creía que sus hijas se habían
transformado también en ovejas. Sin embargo y pese a la popularidad de
la licantropía, como se observa en el folclore de muchas culturas, en
realidad es un trastorno raro: una revisión de 2014 encontró solo 13 casos descritos desde 1850, de un total de 56 de zoantropía.
Hace
15.000 años, en un rincón de la actual Francia, un humano del
Paleolítico talló una figurita de piedra de un mamut. O de un bisonte;
lo cierto es que la pieza representa a uno u otro animal, según cómo se
observe. Su descubridor, Duncan Caldwell, propuso que se trata del caso más antiguo conocido de ilusión óptica,
por su similitud con la ilusión del pato-conejo, un dibujo publicado en
1892 que suele citarse como uno de los ejemplos pioneros del moderno
estudio de estos engaños visuales.
En
2013, un equipo de investigadores, formado entre otros por Adam Zemar
(Profesor de Neurología Cognitiva de la Universidad de la Escuela Médica
de Exeter) y Steven Laueys de la Universidad de Lieja (Bélgica),
realizó la primera exploración PET en un paciente con síndrome de
Cotard, enfermedad conocida originalmente como “delirio de la negación”, cuyo primer registro procede de 1880.
Que
algunas personas recuerden el pasado como una serie de episodios
repletos de detalles (memoria episódica), mientras que otros archivan en
su sesera el significado de los acontecimientos (memoria semántica)
tiene mucho que ver con la configuración de las conexiones del cerebro, según revelaba un reciente estudio publicado en la revista Cortex.
Investigadores de la Universidad de Southern California han anunciado recientemente la exitosa aplicación de implantes cerebrales para mejorar la memoria en voluntarios humanos.
Esto ha supuesto un importante espaldarazo para la BRAIN Initiative
—puesta en marcha por el ex presidente Obama en 2013—, un ambicioso
proyecto con muchas luces pero también algunas sombras.
El Síndrome del Espejo (también conocido como Síndrome de Dismorfia Corporal) es
un trastorno mental que se relaciona con la imagen corporal más
extendido de lo que pudiera parecer. Se trata de un serio problema de
salud, que aún no ha obtenido la atención institucional, social y
mediática que merece, pero sobre el que los datos indican un incremento
notable entre mujeres jóvenes.
Informarse del ayuno , una vez al mes para regenerar celulas
Buscar estudios y comprarar antes de hacerlo...
Si ayunamos, las células reciclan: así funciona la autofagia
Es un proceso con millones de años de antigüedad y que empezamos a conocer hace tan solo 50
maginemos unas cuantas células eucariotas en
un charco primitivo. Flotando libremente, tomando alimento con el único
propósito aparente de dividirse y propagar su información genética
generación tras generación.
Ahora, supongamos que viene un período de
escasez de alimento. Las células mejor adaptadas al ayuno serán las que
sobrevivan y puedan resistir hasta que vuelvan épocas de abundancia. Es
lógico pensar que estas situaciones repetidas a lo largo del tiempo
provocaran el desarrollo de sofisticados mecanismos de adaptación al
ayuno.
Pues bien, uno de estos mecanismos es la
autofagia, un proceso con millones de años de antigüedad y que empezamos
a conocer hace tan solo 50.
La autofagia nos enseñó a reciclar y a sobrellevar el hambre
Desde pequeños nos enseñaron la regla de que
el plástico iba al contenedor amarillo, el cartón al azul y el vidrio al
verde. Esta simple división facilita mucho el reciclado de los
materiales para poder darles un nuevo uso, ¿verdad? Pues bien, resulta
que nuestras células ya lo sabían, porque llevan reciclando desde que
nacimos.
Las células de nuestro cuerpo (y cualquier
célula eucariota en general, como las levaduras que hacen el pan) son
capaces de envolver y atrapar dentro de membranas los orgánulos y
proteínas que ya no les sirven y llevarlos al orgánulo que se encarga de
degradar y reciclar (autofagia), el lisosoma.
De esta manera consiguen reutilizar los
componentes “basura” de la forma más conveniente para ellas en cada
momento. Cuando las células ayunan, llevan a reciclar muchas más
moléculas. ¿Por qué? Porque necesitan adaptarse a la situación y
sobrevivir, así que echan mano de todo lo que pueden reutilizar.
Una herramienta para transformarse
Todos nosotros procedemos del cigoto, que es
la célula resultante de la unión del espermatozoide con el óvulo. Es
impresionante pensar cómo, a partir de esa única célula, puede generarse
un organismo tan complejo como el ser humano. Y es inevitable, por
tanto, que durante el desarrollo haya transformaciones de unas células
en otras, lo que se conoce como diferenciación celular.
Pues bien, se ha detectado que la autofagia
es necesaria en algunas de estas transformaciones celulares. ¿Y para
qué? Pues principalmente para eliminar todo aquello que la célula no va a
necesitar en su nueva vida.
Y lo más increíble de todo es que la célula
es capaz de distinguir qué quiere degradar mediante la autofagia y qué
no. Por ejemplo, en el caso de la formación de las células ganglionares
de la retina (que llevan la información visual al cerebro), lo que se degrada de forma selectiva para la transformación celular son las mitocondrias, las encargadas de obtener la energía.
Plantándole cara a virus, bacterias y enfermedades
Teniendo toda esa maquinaria preparada para
envolver la basura, ¿por qué no usarla para degradar a virus y
bacterias? Parece ciencia ficción, pero no lo es. Nuestras células
también han aprendido a usar este proceso de empaquetado y degradado
para defenderse frente a las infecciones.
Pero no es oro todo lo que reluce. Algunas bacterias y virus
han evolucionado de tal forma que pueden aprovechar el mecanismo de la
autofagia para pasar inadvertidos y crecer con mayor facilidad.
Pero no solo parece estar relacionado con la
capacidad de degradar proteínas acumuladas. Se sabe que la autofagia es
importante también para la formación y eliminación de sinapsis
(conexiones neuronales) durante el desarrollo. Uno de los signos del
autismo es el exceso de estas sinapsis neuronales y, efectivamente, se
ha visto que ratones con comportamientos autistas (con la mutación Tsc2+/-) pueden mejorar si se les trata con inductores de autofagia.
El principal factor de riesgo de estas
enfermedades neurodegenerativas es la vejez. Nuevamente, la autofagia
parece jugar un papel clave aquí. Los científicos han conseguido que moscas, gusanos y ratones vivieran más tiempo induciendo este proceso.
Pero una cosa es hacerlo en estos animales y otra muy distinta
traspasar de forma segura estos resultados al ser humano y a la
clínica.
¿Un proceso para controlarlos a todos?
Anemia, enfermedades neurodegenerativas,
autismo, vejez… ¿es la autofagia la cura definitiva a todos estos
problemas? Es normal que, al ser un proceso tan básico en la vida de una
célula, se vea afectado en diversas enfermedades. Y por eso mismo,
también hay que tener mucho cuidado a la hora de modularlo. No tendría
sentido aumentar la formación de membranas que recojan la basura celular
si el encargado de degradarla está obsoleto, por ejemplo.
En definitiva, para poder usar la autofagia
en nuestro beneficio es esencial comprender qué parte del proceso se ve
afectado en cada enfermedad. Y así decidir si es inteligente usar una
diana u otra.
En cualquier caso, sin duda estamos ante una
potencial diana terapéutica. Multitud de empresas se han lanzado ya en
una frenética carrera por encontrar fármacos que modulen la autofagia de
forma segura y satisfactoria en diferentes contextos clínicos.
El ayuno puede favorecer la autofagia, un proceso mediante el cual las células se 'comen' sus desechos
Este mecanismo de supervivencia se conoce como
autofagia y permite a las células luchar contra situaciones adversas y
deshacerse de todo lo que se ha averiado o ya no les sirve. Pero no
sacan, como nosotros, la basura a la calle: se la comen, y de ahí su
nombre, que viene a significar ‘comerse a uno mismo’. Gracias a este
‘canibalismo’, el organismo se libra de las proteínas viejas e
inservibles, e impide que se vayan acumulando y dando origen a
patologías como el cáncer o el alzhéimer. El asunto no es baladí y prueba de ello es que Christian de Duve,
el científico que identificó este proceso y le dio nombre, recibió un
Premio Nobel en 1974. Las investigaciones han proseguido y en 2016, otro
científico, el japonés Yoshinori Ohsumi, recibió también un Nobel por sus hallazgos sobre el funcionamiento de este sistema de limpieza celular.
Tenemos, pues, un software de autorreparación; el problema es
que, con el paso de los años -y la ayuda de algún que otro mal hábito-,
se puede ir deteriorando. Durante años, los científicos se han afanado
en identificar de qué manera se puede estimular la autofagia, pues ello
sería una clave para luchar contra el deterioro provocado por el
envejecimiento. Y uno de los hallazgos ha sido que la privación de nutrientes, el ayuno, es probablemente la más eficaz vía para activar el proceso.
Restricción calórica
“El concepto de ayuno intermitente está cobrando cada vez más fuerza -corrobora el doctor Ángel Durántez,
pionero de la aplicación en España de Age Management Medicine-. Yo lo
he puesto en práctica con muchos pacientes y los resultados son muy
potentes. Lo ves en los análisis: colesterol, glucosa, hemoglobina
glicosilada, insulina, triglicéridos, tensión arterial… Todo disminuye.
En realidad se trata de una restricción calórica, pero distinta a la
tradicional de una dieta hipocalórica: al incluir periodos de ayuno se
activan unas rutas metabólicas diferentes”.
De estas rutas nos habla Marcos Vázquez, creador de Fitness Revolucionario.
“Biológicamente, la comida produce la activación de ciertas vías
metabólicas (ligadas con el crecimiento y el anabolismo), mientras que
el ayuno activa otras rutas (asociadas a la regeneración y al
catabolismo)”. Por decirlo de una manera sencilla: comer nos ayuda a crecer; ayunar, a regenerarnos.
"Necesitamos periodos de nutrición y crecimiento, pero también periodos de abstinencia y regeneración"
“Tiene mucho sentido a la luz de la evolución -continúa
Vázquez-. Necesitamos periodos de nutrición y crecimiento, pero también
periodos de abstinencia y regeneración”. Y recuerda que, durante cientos
de miles de años, nuestros ancestros alternaban etapas de abundancia con otras de abstinencia.
Era común pasar varios días sin comer, pero cuando lograban dar caza a
un gran animal se daban un festín. “En la actualidad, hemos mantenido
las grandes comilonas, pero nos hemos olvidado de los momentos de
escasez”.
Hoy, en nuestro mundo occidental y sobrealimentado, tenemos
comida a nuestro alcance permanentemente, por lo que el ayuno es una
elección… y a priori no demasiado tentadora. Pero puede que merezca la
pena, nos señala la bioquímica Laura Chiavetta,
y enumera sus beneficios: favoreciendo la autofagia mediante el ayuno
“estaríamos ayudando a nuestro cuerpo a eliminar componentes dañados, a
favorecer la regeneración celular, a mantener nuestras neuronas en un buen estado
y prevenir enfermedades neurodegenerativas; también tendría un impacto
positivo sobre distintas enfermedades hepáticas, intestinales y
cardiacas. Además, se ha visto que otro de los beneficios de la
autofagia es el aumento de la sensibilidad a la insulina, lo que nos ayudaría a prevenir la diabetes de tipo 2”.
Retrasando el des-ayuno
¿Y cómo deberíamos hacerlo? En realidad, no es necesario pasar
demasiado tiempo sin comer. Pensemos en la palabra des-ayuno. Implica
que cada noche hacemos un periodo de ayuno, normalmente de unas ocho o
diez horas. Los estudios sugieren que para potenciar el efecto
beneficioso de la autofagia, bastaría con alargar el tiempo que
transcurre entre la cena y el desayuno. Sería el modelo 16/8, que
consiste básicamente en realizar todas las comidas en un espacio de ocho horas, dejando las dieciséis restantes sin alimentos sólidos.
No es la única estrategia: también se plantea la posibilidad de
hacer un ayuno de 24 horas una vez a la semana (previa consulta con un
médico y un nutricionista) o la de hacer dos o tres días de ayuno una
vez al mes (siempre bajo supervisión médica). “Una
opción u otra dependerá del tipo de persona -recomienda el doctor
Durántez-. Se trata de buscar la fórmula que cada uno encuentre más
sencilla. Al igual que sucede cuando prescribimos a un paciente que haga
ejercicio físico, lo importante en un hábito nutricional es que se cumpla.
Es posible que, sobre el papel, una opción sea más beneficiosa que
otra, pero si resulta de muy difícil cumplimiento se terminará por
abandonar”.
¿En qué consiste exactamente el ayuno? No hay una pauta exacta.
Como apunta Marcos Vázquez, “para maximizar los beneficios es mejor no
ingerir calorías y limitarse a líquidos, pero tampoco hay gran impacto
si tomamos un poco de caldo o añadimos un poco de nata al café. La grasa
es el macronutriente que menos impacta la autofagia, ya que este
proceso es más sensible a proteínas y carbohidratos. Por eso es
recomendable, si vas a ingerir algo, que sea un alimento con más contenido en grasa”.
Hemos mencionado más arriba la cuestión de que un ayuno debe ser
consensuado con un médico o nutricionista. “Hay personas en las que
podría ser contraproducente; por eso, antes de empezar con una rutina de
ayunos o de dietas de restricción calórica, sería prudente consultar
primero para evaluar el estado nutricional y de salud
en general”, advierte Laura Chiavetta. Además, y siguiendo el sentido
común, el ayuno no es recomendable en personas de bajo peso o que estén
malnutridas, ni en niños ni mujeres embarazadas y/o lactando.
Investigadores del MIT descubrieron hace un par de años que el ayuno durante 24 horas activa un cambio metabólico en ratones, lo que hace que sus intestinos mejoren sus células madre intestinales.
Las células madre intestinales es un grupo pequeño
de células madre pasivas que se activan en caso de necesidad y tienen el
poder de generar todos los tipos celulares del intestino, y a medida
que las personas envejecen, esta función comienza a disminuir, lo que
puede propiciar un estómago más ineficiente que, entre otras cosas, nos
hace aumentar de peso con la edad.
El intestino tiene un alto índice de regeneración celular por el
desgaste que sufre en el ejercicio de las funciones de degradación y
absorción de nutrientes y evacuación de los restos innecesarios. A
grandes rasgos, toda la población celular se renueva una vez por semana.
Es por ello que en el órgano hay un gran volumen de células madre en
división constante que van dando lugar a diversos tipos celulares que
componen el intestino.
Los investigadores encontraron que el ayuno de solo un día causó que la regeneración celular intestinal se duplicara.
Si bien la prueba aún no se ha realizado en humanos, la biología detrás
de estas células madre no es muy diferente a la nuestra.
El experimento, llevado a cabo en ratones jóvenes y adultos, permitió
a los investigadores comprobar cómo, en ayunas, las células descomponen
ácidos grasos en lugar de glucosa, lo que haría que las células madre,
fuente de todas las células nuevas, se vuelvan más regenerativas.
Disminuir las calorías de la dieta tiene efectos beneficiosos sobre la
salud del organismo, por lo que un ayuno de 24 horas potenciaría este
efecto.
Las personas con diabetes o enfermedades metabólicas definitivamente
deben consultar a un médico antes de intentar una dieta tan extrema. No
es para todos, pero los resultados logrados por el ayuno parecen imitar
la autofagia celular o la 'limpieza celular' de las células dañadas.
Además, las evidencias del ayuno intermitente, si bien cada vez son
mayores, aún no son completas y también aparecen contraindicaciones:
si se quiere llevar a cabo un ayuno, han de tenerse en cuenta muchos
factores relacionados con el estilo de vida, como los patrones de
calidad de la dieta, la actividad física y las horas de sueño. En ningún
caso puede recomendarse de forma aislada sin atender a estas cuestiones
Cuando no comes durante un período un tiempo, varias cosas suceden en tu cuerpo.
Por
ejemplo, tu cuerpo cambia los niveles hormonales para que la grasa
corporal almacenada sea más accesible e inicie importantes procesos de
reparación celular.
Estos son algunos de los cambios que ocurren en tu cuerpo durante el ayuno:
Niveles de insulina. Los niveles de insulina en la sangre caen significativamente, lo que facilita quemar la grasa.
Niveles de la hormona del crecimiento humano (HCH).
Los niveles en sangre de la hormona del crecimiento humano (HCH) pueden
aumentar dramáticamente. Los niveles más altos de esta hormona
facilitan quemar la grasa y aumentar el músculo, y tienen muchos otros
beneficios.
Reparación celular. El cuerpo induce importantes procesos de reparación celular, como eliminar los residuos de las células.
Expresión génica. Hay cambios beneficiosos en varios genes y moléculas relacionados con la longevidad y la protección contra enfermedades.
Muchos
de los beneficios del ayuno intermitente se relacionan con estos
cambios en las hormonas, la función de las células y la expresión
génica.
RESUMEN
Cuando
ayunas, los niveles de insulina disminuyen y la hormona del crecimiento
humano (HCH) aumenta. Tus células también inician importantes procesos
de reparación celular y cambian los genes que expresan.
Muchas de las personas que intentan ayunar intermitentemente lo hacen para perder peso.
En general, el ayuno intermitente hará que comas menos comidas.
A menos que compenses comiendo mucho más durante las otras comidas, acabarás consumiendo menos calorías.
Además, el ayuno intermitente mejora la función hormonal para facilitar la pérdida de peso.
Los
niveles más bajos de insulina, los niveles más altos de la HCH, y las
cantidades más altas de norepinefrina (noradrenalina) aumentan la
descomposición de la grasa corporal y facilitan su uso para generar
energía.
Por esta razón, el ayuno a corto plazo en realidad aumenta tu índice metabólico, ayudándote a quemar aún más calorías.
En
otras palabras, el ayuno intermitente funciona en ambos sentidos de la
ecuación calórica. Aumenta tu índice metabólico (aumenta las calorías) y
reduce la cantidad de alimentos que comes (reduce las calorías).
Según
una revisión de 2014 de la literatura científica, el ayuno intermitente
puede causar una pérdida de peso del 3 por ciento al 8 por ciento en 3 a
24 semanas. Esto es una gran cantidad.
Los participantes del
estudio también perdieron entre 4 por ciento y 7 por ciento de su
circunferencia de cintura en 6 y 24 semanas, lo que indica que perdieron
mucha grasa visceral. La grasa visceral es la grasa dañina en la
cavidad abdominal que causa enfermedades.
Una revisión de 2011 también mostró que el ayuno intermitente causó menos pérdida muscular que la restricción calórica continua.
Sin
embargo, un ensayo aleatorio de 2020 examinó a las personas que
siguieron el método de 16/8. En esta dieta, ayunas durante 16 horas al
día y tienes un período de 8 horas para comer.
Las personas que
ayunaron no perdieron mucho más peso que las que comieron tres comidas
al día. Después de realizar pruebas a un subgrupo de participantes en
persona, los investigadores también determinaron que las personas que
ayunaron perdieron una cantidad significativa de masa magra. Esto
incluyó músculo magro.
Se necesitan más estudios sobre el efecto
del ayuno en la pérdida muscular. Considerando todo, el ayuno
intermitente tiene el potencial de ser una herramienta increíblemente
poderosa para la pérdida de peso.
RESUMEN
El
ayuno intermitente ayuda a comer menos calorías mientras que aumenta el
metabolismo ligeramente. Es una herramienta muy eficaz para perder peso
y grasa visceral.
¿Qué es el ayuno intermitente? ¿Tiene beneficios para la salud?
Respuesta de Manpreet Mundi, M.D.
El ayuno intermitente significa que no comes durante un período cada
día o semana. Algunos enfoques populares para el ayuno intermitente
incluyen:
Ayuno de días alternos. Come una dieta normal un día y ayuna completamente o haz una pequeña comida (menos de 500 calorías) al día siguiente.
Ayuno 5:2. Come una dieta normal cinco días a la semana y ayuna dos días a la semana.
Ayuno diario con tiempo restringido. Come con
normalidad, pero solo dentro de un lapso de ocho horas cada día. Por
ejemplo, no desayunes pero almuerza al mediodía y cena a las 8 p. m.
Algunos estudios sugieren que el ayuno en días alternos es casi tan
eficaz como una típica dieta baja en calorías para bajar de peso. Eso
parece razonable porque reducir la cantidad de calorías que comes
debería ayudarte a perder peso.
¿Puede el ayuno intermitente mejorar tu salud? Perder peso y hacer
actividad física ayuda a reducir el riesgo de enfermedades relacionadas
con la obesidad, como la diabetes, la apnea del sueño y algunos tipos de
cáncer. Para estas enfermedades, el ayuno intermitente parece ser tan
beneficioso como cualquier otro tipo de dieta que reduce las calorías
totales.
Algunas investigaciones sugieren que el ayuno intermitente puede ser
más beneficioso que otras dietas para reducir la inflamación y mejorar
las afecciones asociadas con la inflamación, como por ejemplo:
Enfermedad de Alzheimer
Artritis
Asma
Esclerosis múltiple
Accidente cerebrovascular
Es importante señalar que el ayuno intermitente puede tener efectos
secundarios desagradables, pero normalmente desaparecen en un mes. Los
efectos secundarios pueden incluir los siguientes:
Hambre
Fatiga
Insomnio
Náuseas
Dolores de cabeza
El ayuno intermitente es seguro para mucha gente, pero no para todos.
Saltarte las comidas puede no ser la mejor manera de controlar tu peso
si estás embarazada o amamantando. Si tienes cálculos renales, reflujo
gastroesofágico, diabetes u otros problemas médicos, habla con tu médico
antes de comenzar el ayuno intermitente.
Óscar Marín, neurocientífico: “Variando pequeñas piezas de la corteza cerebral se generan capacidades de superhéroe”
El
investigador español ha iluminado el funcionamiento del cerebro humano e
ingresará por ello en la prestigiosa Royal Society del Reino Unido, a
la que pertenecieron Darwin y Einstein
El neurocientífico madrileño Óscar Marín dirige el Centro de Trastornos del Neurodesarrollo en el King's College de Londres.Jo Mieszkowski/MRC CNDD
El
padre de la neurociencia mundial, el español Santiago Ramón y Cajal,
inventaba preciosas metáforas para divulgar lo que él mismo descubría a
finales del siglo XIX con su microscopio, en animales o en cadáveres de niños. Cajal escribía que las neuronas, las células protagonistas del cerebro, eran “las misteriosas mariposas del alma”, que se comunicaban unas con otras a través de “besos”. Más de un siglo después, el neurocientífico Óscar Marín pone cifras en la poesía: 100.000 millones de neuronas
en cada cráneo, con un promedio de 1.000 conexiones cada una. Es una
cantidad de besos de mariposa inconcebible. El cerebro humano es tan
complejo que es incapaz de imaginarse a sí mismo.
Marín,
nacido en Madrid hace 51 años, dirige el Centro de Trastornos del
Neurodesarrollo en el King’s College de Londres. El próximo 15 de julio
ingresará en la Royal Society del Reino Unido, una reputadísima
institución fundada en 1660 a la que pertenecieron genios como el
naturalista Charles Darwin, el físico Albert Einstein, la neuróloga Rita Levi-Montalcini
y el propio Cajal. Los descubrimientos de Marín han iluminado el
funcionamiento de la corteza cerebral, esa sustancia gris en la que se
concentran las características más humanas, como la imaginación y el
pensamiento. Su objetivo soñado es revelar las causas de “algunos de los
trastornos psiquiátricos más devastadores, como el autismo y la esquizofrenia”.
Respuesta. La
respuesta correcta es que no lo sé. El desarrollo de un órgano tan
complejo como nuestro cerebro permite ese rango de variabilidades. Hay
una receta para generar cerebros y existen muchas desviaciones de la
misma que son compatibles con la vida. En algunos casos producen
cerebros que reconocemos como patológicos y en otros casos, como este,
cerebros que adquieren estas supercapacidades.
Mi intuición, y esto es absolutamente especulativo, es que esos
cerebros no son muy diferentes a los cerebros neurotípicos [sin
trastornos del espectro autista], pero han adquirido durante el
desarrollo algún tipo de capacidad, en este caso la capacidad de fijar
patrones de forma muy rígida.
R.
Sí, es el oído absoluto, esa capacidad de recrear notas musicales sin
ningún tipo de problema. Yo creo que esa corteza cerebral no es muy
diferente de la tuya o de la mía. Es realmente fascinante que nuestro
genoma codifique una variabilidad tan enorme de comportamientos,
simplemente variando pequeñas piezas de ese puzle increíble de nuestra
corteza cerebral. A partir de cambios en no más de unas decenas de
genes, se genera una estructura prácticamente idéntica desde el punto de
vista morfológico, pero con una capacidad de superhéroe, por así
decirlo.
Existe la idea generalizada de
que el cerebro es como un ordenador y se pueden reponer piezas, pero en
el desarrollo cerebral nada funciona así
P. A usted le han elegido miembro de la Royal Society
por sus descubrimientos sobre las migraciones y las conexiones de las
neuronas en la corteza cerebral, especialmente las inhibidoras.
R.
Sí, hay dos tipos de neuronas, las excitadoras y las inhibidoras, que
son como el yin y el yang. Tiene que existir un balance muy preciso para
que funcione la corteza cerebral. Se suponía que todas estas neuronas
nacían en el mismo sitio, que se formaban in situ, pero
descubrimos que las neuronas inhibidoras no nacen donde la mayoría de
las neuronas de la corteza, que son las excitadoras, sino que nacen en
otra región del cerebro embrionario y migran una distancia muy larga
para llegar hasta la corteza.
P. ¿Cuánto dura este viaje?
R.
En humanos tardan semanas en llegar a su destino final. O sea que la
corteza tiene una especie de población de células residentes —las
autóctonas de la corteza cerebral, por así decirlo, que son las
excitadoras— y una población muy grande de células inhibidoras que
inmigran y terminan colonizando esta zona. Hay aproximadamente cuatro
neuronas excitadoras por cada una de las inhibidoras. La mayor parte de
la computación la hacen las células piramidales, que son las
excitadoras. Las inhibidoras son como un director de orquesta: se
encargan de controlar el flujo de información entre las células
piramidales, que serían los instrumentos. Coordinan que suenen cuando
deben sonar y también controlan su volumen: la cantidad de información
que transmiten. Cuando las inhibidoras no funcionan, hay una actividad
descontrolada en la corteza y epilepsia.
P. Y ese director de orquesta llega migrando desde fuera de la corteza.
R. Exactamente
P. Es como el director venezolano Gustavo Dudamel.
P. Como Dudamel en la Filarmónica de Los Ángeles,
efectivamente. Es una forma muy bonita de generar una estructura nueva
en el cerebro. Tienes dos estructuras que están funcionando de manera
independiente, y de repente, a partir de una mutación, una población de
células se convierte en migradora y se incorpora a la otra estructura. Y
eso genera oportunidades en la manera de gestionar la información,
oportunidades que no existían cuando la población era mucho más
homogénea.
P. ¿Qué tipo de oportunidades?
R.
Debe representar una ventaja evolutiva suficientemente grande como para
que un sistema tan complicado se haya conservado durante millones de
años de evolución. Porque, cuanto más grande es el cerebro, más larga es
la distancia que tienen que recorrer estas neuronas y mayor es la
probabilidad de error: que las células no lleguen a su sitio, que no se
coloquen bien o que tengan problemas. O sea que es un sistema complicado
de entender en cuanto a eficiencia, pero esta mezcla de tipos
neuronales en la corteza debe proporcionar una ventaja evolutiva muy
importante. El paralelismo es que el talento es universal: las
sociedades capaces de atraer talento de más sitios son más ricas y
tienen mayor capacidad de generar cosas nuevas.
P.
Esa migración de directores de orquesta a la corteza cerebral también
puede generar problemas. Podría estar detrás de algunos trastornos del
desarrollo, como el autismo y la esquizofrenia.
R.
Sí, y de la epilepsia. Casi cualquier cosa que falle en la corteza
puede generar este tipo de problemas. Conceptualmente, el cambio más
importante desde que empezamos en este negocio hace 25 años ha sido que
entonces pensábamos que cualquier mutación que afectara al desarrollo de
la corteza cerebral tendría un impacto más o menos homogéneo. Ahora
sabemos que, como esas dos poblaciones de neuronas tienen orígenes muy
diferentes, expresan genes muy diferentes. Ahora sabemos que hay
mutaciones que van a afectar al desarrollo de las células excitadoras,
que constituyen el 80% de las neuronas de la corteza. Cuando hay un
problema en el desarrollo de esas células normalmente se manifiesta de
forma muy visible, como las macrocefalias o las microcefalias. Por el
contrario, las personas que tienen autismo o esquizofrenia normalmente tienen un cerebro muy parecido macroscópicamente al de las personas neurotípicas.
P. ¿Y eso qué implica?
R. Quizá
los problemas son mucho más finos. A lo mejor hay genes que solo
afectan a las neuronas inhibidoras y que, por lo tanto, crean problemas
en la generación de esas células, en su migración, en su conectividad.
Cada vez sabemos más acerca de qué genes son importantes para
desarrollar estas enfermedades. Lo que todavía no entendemos bien es en
qué momento y en qué población de células producen esa desviación del
desarrollo normal del cerebro. Probablemente hay, como mínimo, 60 tipos
de neuronas excitadoras y otros 60 tipos de neuronas inhibidoras en la
corteza cerebral.
P. La plasticidad del cerebro es asombrosa.
R.
Es realmente fascinante ver cómo de plástico es el cerebro. Haces
experimentos muy radicales, en los que alteras cosas muy importantes, y
aun así el cerebro en desarrollo tiene capacidad para adaptarse. Existe
la idea generalizada de que el cerebro es como un ordenador. Uno
entendería las enfermedades del desarrollo como que te falta una pieza
del ordenador, así que simplemente con ponerla de vuelta sería
suficiente. En realidad, en el desarrollo del cerebro nada funciona así.
Cuando falta una pieza, o está en el sitio incorrecto, el resto del
cerebro va a reorganizarse y reconectarse para intentar suplir esa
función. Y por eso hay gente que anda sin la mitad de la corteza cerebral o sin el cerebelo,
cosas tan espectaculares y que en un cerebro adulto no serían
compatibles con la vida. Sin embargo, si ocurren durante el desarrollo,
el cerebro se busca la manera de compensar esos déficits. Por eso creo
que va a ser muy complicado entender algunas de esas enfermedades, en
las que seguramente lo que observamos es el producto final de un cambio
inicial y la reorganización subsecuente del cerebro.
Los 15 españoles en la historia de la Royal Society
El
15 de julio será un día histórico para la ciencia española. Además del
neurocientífico Óscar Marín, ingresarán en la prestigiosa Royal Society
de Londres la genetista Irene Miguel Aliaga, barcelonesa de 49 años, y la inmunóloga Carola García de Vinuesa,
nacida en Cádiz hace 52 años y criada en Madrid. Miguel Aliaga,
investigadora del Imperial College de Londres, y García de Vinuesa, del
también londinense Instituto Francis Crick, serán las primeras mujeres
españolas que ingresan en la Royal Society, una sociedad científica
fundada en 1660. Los tres nuevos fichajes se sumarán a otros tres
miembros españoles actuales: el químico Avelino Corma y los genetistas Ginés Morata
y Antonio García Bellido. Un portavoz de la Royal Society explica que
en los archivos de la institución solo constan otros nueve miembros
españoles, siete del siglo XVIII, como el marino Jorge Juan y
Santacilia, más el neurocientífico Santiago Ramón y Cajal y el
bioquímico Severo Ochoa, ambos ganadores del Nobel de Medicina.
La oferta global de chips: de disrupciones y de nuevas tendencias
En
2021, los problemas de abastecimiento de suministros han copado los
titulares económicos. Entre ellos ha destacado la falta de chips, o
semiconductores, que ha provocado muchos quebraderos de cabeza a
numerosos sectores, entre ellos, el automovilístico, muy relevante en el
entramado industrial europeo. ¿Está la oferta preparada para una mayor
demanda estructural de bienes tecnológicos?
En
los anteriores artículos de este mismo Dossier hemos analizado la
elevada demanda de bienes de carácter tecnológico durante el epicentro
de la pandemia, así como distintos factores que podrían favorecer esta
tendencia a medio plazo. Pero, ante una mayor demanda estructural de
bienes tecnológicos, ¿está la oferta preparada para ello? Esto es
precisamente lo que nos preguntamos en este último artículo, en el que
nos centramos en el caso de los chips.
Oferta: el esfuerzo de los dos últimos años... insuficiente
En
2021, los problemas de abastecimiento de suministros (o cuellos de
botella) no han parado de copar titulares económicos. De entre ellos, ha
destacado la falta de chips (o semiconductores), que ha provocado
muchos quebraderos de cabeza a numerosos sectores, entre ellos, el
automovilístico, muy relevante en el entramado industrial europeo.
Sin embargo, los productores de semiconductores y de otros bienes de
carácter tecnológico no han estado de brazos cruzados ante el incremento
de la demanda desde 2020 y la escasez evidente a partir de 2021, todo
lo contrario. Así, por ejemplo, Taiwán, uno de los principales
productores de chips del mundo, ha aumentado de forma muy notable su
producción en 2020 y 2021: sus exportaciones de chips crecieron un 20%
anual en promedio, frente a una tasa del 10% anual en los 20 años anteriores (véase el primer gráfico).1
En la misma línea, las exportaciones chinas de bienes altamente
tecnológicos también crecieron en los dos últimos años muy por encima
del promedio de los 10 anteriores (16,4% en el promedio 2020-2021 frente
al 4,6% en el promedio 2010-2019).2
1.
Las exportaciones de bienes de carácter tecnológico de los principales
países productores son una buena aproximación (proxy) de la oferta
mundial de este tipo de bienes. De forma parecida, en el primer artículo
de este mismo Dossier, las importaciones de los principales
consumidores de estos bienes son una proxy para la demanda mundial.
2.
Según datos mensuales de las estadísticas de aduanas chinas. El Banco
Mundial también proporciona datos de exportaciones altamente
tecnológicas chinas hasta 2020 y los resultados están en línea con las
reportadas por las estadísticas nacionales.
A
pesar del esfuerzo realizado en incrementar la oferta de bienes
tecnológicos por parte de las principales economías productoras, este ha
sido insuficiente para cerrar la brecha existente con la boyante
demanda. A ello hay que añadir los problemas de transporte y logísticos
ante el elevado tráfico de mercancías en este entorno pandémico.
Las políticas que auguran un cambio en la oferta de chips... pero a medio plazo y con dudas
Entre
muchos otros aspectos, la pandemia ha resaltado la necesidad de
acelerar la transformación digital de las economías. Aquellos países más
digitalizados y tecnológicamente más punteros han sido capaces de
capear mejor la actual crisis económico-sanitaria. En este sentido, la
mayoría de las grandes economías ya han presentado planes para impulsar
el cambio digital. La UE no es la excepción, y tal y como discutimos en un artículo reciente,3 buena parte de los fondos NGEU irán destinados precisamente a esta transición digital de Europa.
De entre las distintas palancas de cambio digital, queremos destacar
la importancia de la European Chips Act, puesto que se trata de una ley
que pretende mitigar el problema de la escasez, así como de la
dependencia extranjera, de los semiconductores en la región europea (un
insumo clave en los bienes tecnológicos). «Soberanía tecnológica» y
«Autonomía estratégica europea» son dos de los lemas más escuchados
cuando se habla de política industrial y comercial en Europa. Y es que,
en el caso de los chips, cabe mencionar que el 75% de su producción se
concentra en el este asiático, siendo Taiwán y Corea del Sur los
principales productores, especialmente de aquellos semiconductores más
sofisticados (véase el segundo gráfico).
3.
Véase el artículo «NGEU: comparativa internacional de las inversiones
en nuevas tecnologías de los planes de recuperación» en el Dossier del
IM09/2021.
En
este sentido, la UE presentará en 2022 una propuesta de esta ley sobre
los semiconductores, que, con una inversión prevista de entre 20.000 y
30.000 millones de euros hasta 2030, permita duplicar la relevancia
europea en la producción global de chips (del 9% actual al 20%),
especialmente en aquellos más sofisticados. Se trata de unos objetivos
de mayor autosuficiencia y sofisticación ambiciosos y compartidos por
muchos otros países. Así, en EE. UU. tenemos la CHIPS for America Act y
la FABS Act, que también deben aumentar la capacidad productiva
estadounidense, con una inversión prevista de 50.000 millones de dólares
en cinco años (sobre 44.000 millones de euros); China ha apoyado al
sector de semiconductores con 180.000 millones de dólares (sobre 160.000
millones de euros) desde 2015 y tiene como objetivo producir el 80% de
sus necesidades de chips domésticas en 2030, e incluso Corea del Sur ha
anunciado una inversión de 400.000 millones de dólares (unos 355.000
millones de euros) hasta 2030.
Ante tal despliegue de recursos, parece asegurado un incremento
considerable en la capacidad productiva global de chips. Pero ello no
será a corto plazo. Construir una planta de fabricación de
semiconductores implica una inversión de miles de millones de dólares
(unos 20.000 millones de dólares las más sofisticadas) y suele tardar
unos dos años (si no más) en ser operativa. Por otro lado, surgen
distintas dudas sobre la política de chips que parece que seguirá la UE.
En primer lugar, las inversiones planeadas en el seno de la Unión son
modestas si nos percatamos de que Corea del Sur, líder junto a Taiwán en
la producción, tiene como objetivo invertir hasta 10 veces más en el
mismo periodo; o que China ha invertido hasta cinco veces más en los
últimos seis años.
En segundo lugar, Europa ha puesto el foco en los chips más complejos, que no solo requieren de mayores inversiones económicas, sino de un know-how que solo se obtiene con la experiencia como la que tienen países como Corea o Taiwán.4
Además, el sector automovilístico, uno de los más afectados en Europa
en esta crisis de suministros de semiconductores, no es un demandante
intensivo de este tipo de chips más complejos. Tal vez, una estrategia
de producción más ligada a las necesidades domésticas de la región
pudiera dar resultados más provechosos en términos de cierto grado de
autonomía a medio plazo.5
Y hablamos de «cierto grado de autonomía», puesto que, en un sector tan
tecnológicamente avanzado, donde se usan numerosas materias primas,
maquinaria muy sofisticada y donde los cambios en las especificaciones
son constantes, uno no puede pretender desligarse de las cadenas
globales. Desvincularse de dichas cadenas globales en la producción de
chips conllevaría un incremento de sus precios en el rango del 35% al
65%, según estimaciones de Boston Consulting Group.6
Finalmente, en un mundo donde la tecnología seguirá avanzando a pasos
agigantados y donde las tensiones geopolíticas no han dejado de
escalar, la potenciación de una fuerza laboral tecnológicamente
preparada, así como la colaboración con regiones en la frontera
tecnológica y afines en términos geopolíticos, como puede ser EE. UU.,
son estrategias que nuestra región debe también considerar.
4.
Véase el artículo «Las políticas públicas al servicio de la difusión
tecnológica» en el Dossier del IM09/2021 para entender un poco mejor la
relevancia del know-how en la adquisición y difusión de la tecnología.
5. Véase (2021). «Semiconductor Strategy for Germany and Europe». ZVEI Discussion Paper.
6. Véase (2021). «Strengthening the global semiconductor supply chain in an uncertain era». Abril. Boston Consulting Group y SIA.
1.
Las exportaciones de bienes de carácter tecnológico de los principales
países productores son una buena aproximación (proxy) de la oferta
mundial de este tipo de bienes. De forma parecida, en el primer artículo
de este mismo Dossier, las importaciones de los principales
consumidores de estos bienes son una proxy para la demanda mundial.
2.
Según datos mensuales de las estadísticas de aduanas chinas. El Banco
Mundial también proporciona datos de exportaciones altamente
tecnológicas chinas hasta 2020 y los resultados están en línea con las
reportadas por las estadísticas nacionales.
3.
Véase el artículo «NGEU: comparativa internacional de las inversiones
en nuevas tecnologías de los planes de recuperación» en el Dossier del
IM09/2021.
4.
Véase el artículo «Las políticas públicas al servicio de la difusión
tecnológica» en el Dossier del IM09/2021 para entender un poco mejor la
relevancia del know-how en la adquisición y difusión de la tecnología.
5. Véase (2021). «Semiconductor Strategy for Germany and Europe». ZVEI Discussion Paper.
6. Véase (2021). «Strengthening the global semiconductor supply chain in an uncertain era». Abril. Boston Consulting Group y SIA.
