Ya sea que hayan abordado o no el tema en la escuela secundaria, los seres humanos son maestros en física cuando se trata de comprender y predecir cómo se comportarán los objetos en el mundo. Un científico cognitivo de la Universidad Johns Hopkins ha encontrado la fuente de esa intuición, el cerebro "motor de física "
Este motor, que cobra vida cuando las personas observan cómo se desarrollan los eventos físicos, no está en el centro de visión del cerebro, sino en un conjunto de regiones dedicadas a planificar acciones, lo que sugiere que el cerebro realiza cálculos físicos constantes y en tiempo real para que las personas estén listas paraatrapar, esquivar, izar o tomar cualquier acción necesaria, sobre la marcha. Los hallazgos, que podrían ayudar a diseñar robots más ágiles, se publicarán en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Realizamos simulaciones físicas todo el tiempo para prepararnos para cuando tenemos que actuar en el mundo", dijo el autor principal Jason Fischer, profesor asistente de ciencias psicológicas y cerebrales en la Escuela de Artes y Ciencias Krieger de la universidad ".es uno de los aspectos más importantes de la cognición para la supervivencia. Pero casi no se ha realizado ningún trabajo para identificar y estudiar las regiones del cerebro involucradas en esta capacidad ".
Fischer, junto con investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts, realizó una serie de experimentos para encontrar las partes del cerebro involucradas en la inferencia física. Primero, hicieron que 12 sujetos vieran videos de torres de bloques estilo Jenga. Mientras controlaban su actividad cerebral, el equipo les pidió a los sujetos que pronosticaran dónde aterrizarían los bloques en caso de que la torre se cayera, o que adivinaran si la torre tenía más bloques azules o amarillos. La predicción de la dirección de los bloques que caían implicaba una intuición física, mientras que la cuestión del color era meramente visual.
Luego, el equipo hizo que otros sujetos vieran un video de dos puntos que rebotaban alrededor de una pantalla. Pidieron a los sujetos que pronosticaran la próxima dirección hacia la que se dirigirían los puntos, ya sea en base a la física o al razonamiento social.
Con los bloques y los puntos, el equipo descubrió que, cuando los sujetos intentaban predecir los resultados físicos, las regiones cerebrales más receptivas incluían la corteza premotora y el área motora complementaria, las áreas de planificación de acción del cerebro.
"Nuestros hallazgos sugieren que la intuición física y la planificación de la acción están íntimamente relacionadas en el cerebro", dijo Fischer. "Creemos que esto podría deberse a que los bebés aprenden modelos físicos del mundo a medida que perfeccionan sus habilidades motoras, manejando objetos para aprender cómocomportarse. Además, para alcanzar y agarrar algo en el lugar correcto con la cantidad correcta de fuerza, necesitamos comprensión física en tiempo real ".
En la última parte del experimento, el equipo pidió a los sujetos que miraran videos cortos, solo para mirar; no recibieron ninguna otra instrucción, mientras se controlaba su actividad cerebral. Algunos de los clips tenían mucho contenido de física, otros muy poco. El equipo descubrió que cuanto más contenido físico hay en un clip, más se activan las regiones clave del cerebro.
"La actividad cerebral reflejó la cantidad de contenido físico en una película, incluso si las personas no le prestaban atención conscientemente", dijo Fischer. "Esto sugiere que estamos haciendo inferencias físicas todo el tiempo, incluso cuando estamosni siquiera pensando en eso "
Los hallazgos podrían ofrecer información sobre los trastornos del movimiento, como la apraxia, ya que es muy posible que las personas con daños en las áreas motoras del cerebro también tengan lo que Fischer llama "una discapacidad oculta": problemas para hacer juicios físicos.
Una mejor comprensión de cómo el cerebro ejecuta los cálculos físicos también podría enriquecer el diseño del robot. Un robot construido con un modelo físico, que se ejecuta constantemente en su programación casi como un videojuego, podría navegar por el mundo de manera más fluida.
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Materiales proporcionado por Universidad Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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