Ya sea que estemos navegando por una ruta al trabajo o buscando productos en la tienda de comestibles, nuestros cerebros constantemente toman decisiones sobre el movimiento: ¿Debería cruzar la calle ahora o en la intersección? ¿Debería alcanzar la manzana roja o la manzana verde?? Cuando se le presentan dos opciones, las neuronas motoras de su cerebro se preparan para ambas posibilidades antes de que haya decidido qué acción tomar, dicen los investigadores en un estudio publicado el 14 de febrero en la revista Informes de celda .
"El cerebro está traduciendo continuamente objetivos visuales en acciones que se pueden realizar en esos objetivos", dice el coautor del estudio Jason Gallivan, neurocientífico de la Universidad de Queen en Ontario, Canadá. "Incluso fuera de su conciencia, su sistema motor apareceestar siempre operando en segundo plano, presentando estas acciones potenciales "
Por ejemplo, imagine un delantero de hockey que cruza rápidamente el hielo hacia la meta. A medida que el delantero se acerca, debe esquivar la defensa del otro equipo y encontrar una abertura para disparar el disco al portero. El delantero ve dos aperturas. Dentro de una divisiónsegundo, las neuronas en la corteza motora del jugador de hockey disparan y codifican los comandos musculares necesarios para tomar los dos disparos posibles. Ambos planes de ataque están preparados y listos para funcionar. El delantero decide un objetivo, pero de repente, uno de los otrosLos defensores del equipo aparecen de la nada, bloqueando el tiro. Sin perder el ritmo, el sistema sensoriomotor del delantero gira hacia el plan B ya codificado. Él toma el tiro.
"Debido a que ya especificó estos dos planes en el cerebro, puede cambiar fácilmente e implementar cada uno más rápidamente si lo necesita", dice Gallivan. "Esto hace que su tiempo de reacción sea más rápido. Entonces, si el portero fuera amoverse de una forma u otra, podría lanzar más rápidamente el plan alternativo "
Los neurocientíficos han debatido durante mucho tiempo qué es lo primero: la decisión sobre qué objetivo actuar o el plan de movimiento. Aunque estudios anteriores han demostrado activaciones para múltiples objetivos potenciales en las regiones sensoriomotoras del cerebro, esta actividad podría codificar las ubicaciones visualesde los objetivos o los planes motores necesarios para actuar sobre los objetivos. En una pista de hockey y en la vida cotidiana, las decisiones motoras ocurren tan rápido que ha resultado extremadamente difícil desenredar estos dos procesos.
Sin embargo, Gallivan y sus colegas idearon una tarea que separaba los objetivos visuales de los movimientos necesarios para alcanzarlos. En el experimento, se les pidió a 16 voluntarios que dirigieran un cursor hacia uno de los dos objetivos, pero el problema era que tenían que comenzarel movimiento antes de descubrir cuál de los dos objetivos tendrían que elegir ". Cuando se ve obligado a lanzar una acción sin saber qué objetivo se va a seleccionar, las personas simplemente lanzan acciones que están justo en el medio, entreobjetivos ", dice Gallivan. La pregunta era: ¿la corteza motora promediaba la distancia entre objetivos o dividía la diferencia entre dos posibles planes de movimiento?
Sin que los voluntarios lo supieran, había una característica oculta crítica para la tarea. Al principio, la posición del cursor coincidía exactamente con la posición de la mano, pero con cada repetición de la tarea, el cursor se deslizaba un poco más fuera de la tarea.Sincronización con el controlador. Debido a que el cambio fue tan gradual y porque el controlador estaba cubierto para que los voluntarios no pudieran ver su mano, las personas inconscientemente compensaron el desajuste del controlador-cursor al alterar adecuadamente el movimiento de su mano. Al final del experimento, la diferencia entre la ruta de movimiento necesaria para alcanzar el objetivo y la trayectoria del cursor en la pantalla fue de 30 grados.
Cuando los investigadores analizaron los datos, encontraron que los movimientos de las manos de los voluntarios "en el medio" eran el promedio de las rutas de movimiento necesarias para alcanzar los dos objetivos potenciales, no el promedio entre las dos posiciones de los objetivos en la pantalla ".La relación fiel entre los dos realmente nos sorprendió ", dice Gallivan." El comportamiento del promedio espacial no es estratégico o deliberado, y no está vinculado a las ubicaciones de destino ".
Este hallazgo respalda la idea de que el cerebro percibe el mundo como una serie de posibles acciones y objetos con los que interactuar. Tener planes de respaldo disponibles de inmediato probablemente tenga beneficios tangibles, pero los investigadores aún están investigando cuáles son esos beneficios. El laboratorio de Gallivan también planeahacer un seguimiento de los estudios de fMRI para ver cómo se ve la codificación motora en el cerebro.
La investigación fue apoyada por el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá, Wellcome Trust; la Royal Society Noreen Murray Professorship in Neurobiology; la Fundación Canadiense para la Innovación y el Ontario Innovation Trust.
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