MADRID, 30 Oct. (EUROPA PRESS) -
Las personas nacidas sin extremidades superiores que usan sus pies para alcanzar un objeto usan la misma área del cerebro que las personas que usan las manos, informan los neurocientíficos del Centro Médico de la Universidad de Georgetown en la revista 'PNAS'.
La investigación avanza la ciencia básica de la organización y función del cerebro y ofrece posibles avances clínicos futuros, incluida la mejora de las prótesis de extremidades, explica la investigadora principal del estudio, la profesora asistente Ella Striem-Amit, quien dirige Laboratorio de plasticidad sensorial y motora en el Departamento de Neurociencia de Georgetown.
El nuevo estudio sugiere que el cerebro procesa los comandos de movimiento no solo a través del control de las contracciones musculares afinadas, sino también a través de áreas motoras de alto nivel que proporcionan un modelo para realizar funciones motoras más complejas, como alcanzar y agarrar, sin importar si son los dedos de las manos o se utilizan los dedos de los pies.
La evidencia de estas áreas, que proporcionan el modelo para una acción finamente ajustada, provino del estudio de dos grupos. Uno estaba formado por cuatro personas con displasia (personas nacidas sin brazos ni manos) que usaban los dedos de los pies para alcanzar o agarrar un objeto. El otro es un grupo de control de voluntarios que primero usaron las manos y luego los dedos de los pies para alcanzar y agarrar.
En todas estas situaciones diferentes, los participantes activaron las mismas áreas del cerebro que son selectivas para la acción de alcanzar, junto con la activación de la corteza motora primaria que controla los músculos de las manos y los pies.
"El estudio muestra que algunas áreas dentro del sistema motor se desarrollan para calcular una acción o tarea compleja, como alcanzar y agarrar, y estas acciones no dependen de la experiencia motora de una persona. Por lo tanto, usar un brazo o una pierna para alcanzar un objeto ilumina las mismas áreas en las exploraciones de resonancia magnética funcional", resalta.
"Esto es más abstracto que la forma en que el cerebro controla la flexión precisa de una parte específica del cuerpo, como una extremidad --prosigue--. El control fino de un brazo, por ejemplo, corresponde a un área en el sistema nervioso central y el control de una pierna corresponde a un área diferente. Esta es la organización punto a punto".
"Estamos construyendo un modelo que demuestra que la computación para tareas específicas como alcanzar y agarrar es una función de acción de nivel superior que difiere y es independiente de la función de acción de nivel inferior como el uso de un brazo. Creemos que esta organización es un principio general del diseño del cerebro", dice Yuqi Liu, investigadora postdoctoral del Laboratorio SAMP de Striem-Amit.
Striem-Amit dice que este trabajo que estudia a las personas nacidas sin manos complementa los hallazgos anteriores de ella y de otros grupos en personas que nacieron sordas o ciegas. De hecho, estudios anteriores encontraron que la corteza visual y auditiva de orden superior realiza tareas específicas, independientemente de la modalidad sensorial.
Por ejemplo, un área visual de asociación es selectiva para las letras, ya sea que se presenten visualmente en controles típicos o mediante Braille o un dispositivo de sustitución sensorial para personas con ceguera congénita. Un área auditiva de orden superior procesa los ritmos temporales tanto cuando a los controles se les presentaron secuencias auditivas como a individuos con sordera congénita se les presentaron secuencias visuales.
"De manera similar, en nuestro estudio las áreas motoras de asociación son selectivas para el tipo de acción, independientemente de la parte específica del cuerpo --explica Striem-Amit--. Un punto en común en las áreas visuales, auditivas y motoras de orden superior es que parecen estar organizadas en función de la función e independientes de parámetros sensorio-motores específicos".
Los hallazgos podrían aplicarse al desarrollo de prótesis de extremidades mejoradas, avanza Striem-Amit. Las prótesis actuales funcionan haciendo que su usuario dicte los parámetros coordinados de movimiento de bajo nivel de la prótesis, lo cual es muy complejo y exigente. Lo que puede ayudar es usar el comando de nivel superior, explica.
A su juicio, "a largo plazo, si comprendemos mejor las representaciones de acción en un nivel de comando superior, tal vez podamos guiar las prótesis no solo en el movimiento de la mano, sino también en un nivel de objetivo de acción más alto, lo que podría conducir a un menor rechazo de prótesis".
