La percepció dóna forma a les nostres accions

Dissabte passat Messi i Ronaldo van desplegar una vegada més les seves habilitats sobrenaturals durant l’esperat “clàssic” de la temporada. La pedra angular de la seva talent recau en la increïble capacitat dels jugadors per controlar el seu cos, anticipant els moviments dels membres del seu equip, els seus oponents i molt especialment de la pilota.

Aquesta anticipació motora és essencial per als esports, però també subjeu en la nostra activitat quotidiana, sigui per emprendre el pas, agafar un objecte o escriure en un teclat. Però com es controlen totes aquestes accions?

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Un estudio reciente del grupo SPECS del IBEC, dirigido por el profesor Paul Verschure, desafía el paradigma dominante en neurociencia de que el cerebro produce acciones anticipatorias como un proceso sensorial-motor impulsado por errores en la actividad motora; en otras palabras, un error en el comportamiento activa comandos motores correctivos que se ejecutan antes de que se realice la acción menos óptima. En contraste, el nuevo estudio propone que las respuestas motoras rápidas y técnicas, como las que realizan Messi y Ronaldo, resultan de la sorprendente habilidad del cerebro para simular el futuro.

Utilizando un modelo teórico, y en colaboración con el grupo de Neurobiología Teórica de Karl Friston en el University College London – recientemente nombrado el científico más influyente en neurociencia – el grupo SPECS plantea la hipótesis de que los animales controlan sus cuerpos inconscientemente a partir de una simulación interna de lo que el mundo será justo después de que se realicen las acciones motoras. A través del aprendizaje, esta simulación interna será cada vez más precisa en su predicción del futuro, y los sistemas motores que responden a ella estarán mejor sintonizados con la forma en que el cuerpo interactúa con el mundo real.

“Nuestro modelo incorpora la percepción del cerebelo, la estructura del cerebro que está vinculada a la acción, y que representa aproximadamente el 70% de todas nuestras neuronas”, dice el profesor Verschure. “El cerebelo proporciona al resto del cerebro una estimación del futuro que precede al mundo real en cientos de milisegundos. Los centros motores primitivos reaccionan a estos estados predichos como si ya estuvieran ocurriendo. Por ejemplo, si Messi está anticipando recibir el balón justo cuando un oponente lo empuja, generalmente no se caerá, debido a una acción correctiva rápida”.

Comprender el control biológico anticipatorio tiene implicaciones importantes en diversas áreas. Puede ayudar a desarrollar sistemas robóticos de control más adaptables; la próxima generación de robots “blandos” (soft robots), que incluyen músculos artificiales y prótesis, dependerá del control anticipatorio para dirigir su funcionamiento, flexibilidad física y robustez. El estudio también arroja luz sobre cómo podemos abordar la restauración de la función motora después de un accidente cerebrovascular o de sufrir una lesión cerebral, dando mayor credibilidad a la tesis que sostiene el grupo SPECS, que ha sido pionero con su sistema de juego de rehabilitación, utilizado por más de 1000 pacientes con accidente cerebrovascular hasta la fecha. Quizás esta simulación podría usarse en el futuro para ayudar a las estrellas del “clásico” a perfeccionar sus habilidades aún más.

Article citation: Giovanni Maffei, Ivan Herreros, Marti Sanchez-Fibla, Karl J. Friston, Paul F. M. J. Verschure (2017). The perceptual shaping of anticipatory actions. Proc. R. Soc. B, 284, 20171780