MADRID 22 Ago. (EUROPA PRESS) -
Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad Carnegie Mellon (EEUU) y la Universidad de Coimbra (Portugal) ha revelado que el cerebro humano cuenta con un sistema especializado para conseguir realizar los movimientos de las manos de una manera sistemática.
Así, de forma análoga a cómo todas las palabras de un idioma pueden crearse recombinando las letras de su alfabeto, el repertorio completo de acciones de la mano humana puede construirse a partir de un pequeño número de movimientos básicos.
Los investigadores utilizaron modelos computacionales de datos de resonancia magnética funcional para demostrar que una región del cerebro llamada giro supramarginal (SMG), situada en el lóbulo parietal inferior izquierdo y ya conocida por su papel en la planificación de acciones dirigidas a objetos, construye representaciones de acciones complejas mediante la recombinación de un conjunto limitado de patrones de movimiento coordinados de los dedos, las manos, las muñecas y los brazos. Los científicos denominan a estos patrones de movimiento sinergias cinemáticas.
Por ejemplo, la postura de la mano al utilizar unas tijeras es similar a la que se adopta al utilizar unos alicates, aunque las tijeras y los alicates tengan funciones muy diferentes. Por el contrario, aunque unas tijeras y un cúter puedan utilizarse para la misma función o propósito, las posturas de la mano al utilizar ambos tipos de objetos serían muy diferentes. Los investigadores descubrieron que la actividad en la parte SMG del cerebro tenía representaciones muy similares para objetos que también tenían posturas de la mano muy similares.
"Al igual que las regiones del cerebro que soportan la función del lenguaje combinan sonidos, o fonemas, para formar palabras, el cerebro también combina sinergias cinemáticas para formar acciones complejas dirigidas a objetos", ha afirmado Leyla Caglar, autora principal del estudio, que se publica en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.
"A partir de este conjunto cerrado de bloques básicos, el cerebro construye el repertorio completo de acciones que se pueden realizar con la mano humana", ha señalado Caglar, quien ha añadido que "estos hallazgos respaldan la idea de que el giro supramarginal funciona como un centro de ensamblaje, combinando elementos básicos de las acciones en secuencias funcionales más complejas".
IMPLICACIONES PARA LA ROBÓTICA
Aunque la idea de que el cerebro utiliza una estructura combinatoria de sinergias motoras no es nueva en este estudio, las nuevas pruebas aportadas por este estudio tienen implicaciones de gran alcance para la robótica y el desarrollo de interfaces cerebro-ordenador eficaces.
"Si podemos mapear estas sinergias directamente a partir de la actividad neuronal, podríamos construir interfaces cerebro-máquina más eficientes que permitan a los usuarios controlar las prótesis con mayor naturalidad, precisión y flexibilidad", afirma el autor del estudio, Jorge Almeida.
"Esto también nos acerca a la creación de sistemas artificiales capaces de actuar con una agilidad, eficiencia e inteligencia comparables a las de los seres humanos", añade Almeida.
El descubrimiento también podría ofrecer nuevas perspectivas sobre trastornos como la apraxia, una afección neurológica en la que los pacientes pueden perder la capacidad de utilizar objetos correctamente, a pesar de ser capaces de reconocer los objetos que no pueden utilizar.
"Al igual que un déficit en la capacidad de ensamblar correctamente los sonidos del lenguaje en palabras perjudica la función del lenguaje, el daño en esta zona del cerebro puede dificultar que las personas planifiquen y lleven a cabo acciones complejas con objetos", ha resaltado.
INTEGRACIÓN DE LA COGNICIÓN, LA PERCEPCIÓN Y LA ACCIÓN
Los investigadores explican que un aspecto clave del sistema que sustenta las acciones complejas de las manos es que su ubicación -aproximadamente una pulgada por encima y detrás de la oreja izquierda- es estratégica en el cerebro para recibir e integrar muchos tipos diferentes de información. Entre ellos se incluyen información visual, táctil, motora y conceptual sobre el mundo y el estado del cuerpo.
La estructura y organización del cerebro refleja la integración de la experiencia vivida por cada individuo con estructuras limitadas por la evolución. A pesar de los diferentes tipos de interacción con los objetos que tienen las diferentes personas, y a pesar de las diferencias en la destreza manual entre los individuos, todos los seres humanos tienen un sistema neuronal común que soporta interacciones complejas dirigidas a los objetos.
De manera similar, por analogía, aunque los bebés humanos no nacen hablando ningún idioma en particular, son capaces de convertirse en hablantes nativos de cualquier idioma del mundo, y todos los seres humanos tienen un sistema neuronal común que sustenta el lenguaje.
"Este estudio nos acerca un paso más a la comprensión de los principios fundamentales de la organización cerebral que hacen posible el uso de herramientas por parte de los seres humanos", finaliza Caglar.
