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viernes, 23 de diciembre de 2011

COGNICIÓN Y VISIÓN XII.- COGNICIÓN MOTORA Y SIMULACIÓN MENTAL

 Nuestra vida diaria se caracteriza por una interacción continua con el medio externo. El ser humano elabora planes para actuar y en esta línea, la visión juega un papel fundamental, se establece una estrecha relación entre aspectos motores y visuales, un hecho que tiene implicaciones prácticas importantes, como en el ámbito del aprendizaje.

En este capítulo trataremos los siguientes puntos:
  • Ciclo de percepción y acción
  • Simulación mental y sistema motor
  • Priming motor y programa motor
  • Imitación y neuronas en espejo
  • Movimiento biológico

CICLO DE PERCEPCIÓN Y ACCIÓN.
Existe una continuidad entre la planificación y la acción. Un movimiento es un desplazamiento voluntario de una parte del cuerpo en un espacio físico, mientras que una acción es una serie de movimientos que se realizan para alcanzar un objetivo (requiere una planificación).

El  “ciclo de percepción y acción” lo definimos como el mecanismo de trasformación de las pautas percibidas,  en modelos coordinados  de movimientos. Cuando vamos a subir una escalera, nos fijamos en la altura de los escalones  y levantamos el pie lo justo para no tropezar. Se establece un ciclo que se inicia con la percepción visual, como guía de la acción motora y está, el movimiento realizado, a su vez, condiciona la forma de percibir la escena en la que se desarrolla la acción y con ello, los movimientos subsiguientes. 

La percepción y la acción están mutuamente entrelazadas, son interdependientes, con vínculos neurofisiológicos relacionados con la “intención hacia algo”, vemos para actuar, se trata de un binomio de aspectos perceptivos y motores. 

Básicamente hay tres áreas motoras en el cerebro, ordenadas de forma jerárquica. En el nivel más bajo está el Área motora para los movimientos finos o M1, que manda aferencias directamente a los músculos y recibe fibras del segundo nivel o Área Premotora APM, encargada de la puesta a punto de programas para secuencias específicas de acciones que, a su vez recibe conexiones del tercer nivel, el Área Motora Suplementaria AMS, encargada de la puesta a punto y ejecución de planes de acción.




Los estudios de neuroimagen ponen de manifiesto la activación de estas áreas aunque con patrones diferentes. Las tareas que suponen un plan específico a futuro, como poner la hora para que suene el despertador, implica las tres áreas antes descritas, especialmente AMS, encargada de la ejecución de un plan, mientras que en las tareas donde no se necesita un plan previo, como apagar el despertador cuando suena, se activan solo APM y M1.

En esta línea de investigación con neuroimagenes, se observó un hecho muy interesante de la cognición motora, que somos capaces de representar tanto acciones realizadas por nosotros mismos, como acciones realizadas por otras personas, es lo que se denomina “representaciones motoras compartidas”. Tenemos la misma representación motora, cuando actuamos nosotros mismos que cuando actúa otra persona así, mediante la observación, podemos adquirir representaciones “guía”, que al recordarlas nos permitirán analizarlas con mayor detalle. Este hecho abre un campo muy interesante para el aprendizaje por imitación,  tanto de aspectos motores como emocionales (insistiremos en este punto más adelante).

SIMULACIÓN MENTAL Y SISTEMA MOTOR.
Cada vez son mayores las evidencias que apoyan la idea de que adquirimos nuevas competencias mediante la observación y la representación mental de esas acciones.

Esto es lo que hacen muchos deportistas cuando repasan sus movimientos y los comparan con los de otros deportistas de nivel superior. Llegan a “visualizar”  que son ellos mismos los que hacen el movimiento del otro deportista,  por ejemplo un tenista se ve ejecutando el “banana shot” de Rafa Nadal, lo que hará que su rendimiento mejore, (yo lo he intentado y bueno, sin comentarios). Los que lo han estudiado aseguran que la repetición mental de un movimiento ayuda a su mejor ejecución (Feltz y Landers, 1983).

Esta idea de “visualizar” una acción, un objetivo determinado, cada vez se utiliza más en todos los aspectos de la vida diaria, incluso en nuestra profesión, enseñamos a los estudiantes a practicar ciertas maniobras quirúrgicas mediante la representación mental y hemos comprobado como la repetición exhaustiva, hace que la maniobra se realice mejor y con menos tiempo de aprendizaje cuando se pasa a una situación real con pacientes. este hecho guarda relación con lo que denominamos “priming motor” y “programa motor”

PRIMING MOTOR Y PROGRAMA MOTOR.
Recordemos que un priming es un “facilitador” de un determinado proceso como resultado de otro proceso similar realizado previamente. El Priming Motor es el efecto por el que, el hecho de observar un movimiento o una acción, facilitará que realicemos,  posteriormente, una respuesta motora similar. Este fenómeno se aprecia incluso en la escritura, un recurso muy utilizado  por los novelistas, que intentan inducir mediante la lectura una representación mental específica en el lector, describen una escena y posteriormente, con una sola palabra alusiva a esa escena, priming motor, evocan esa escena.

Junto al priming tenemos los “programas motores”, que consisten en visualizar mentalmente una determinada acción, preparándonos para realizar esa acción de forma más rápida y eficaz. Si estamos delante de un semáforo en rojo esperando que se ponga verde para pasar, si nos representamos la secuencia mentalmente  (ver como se enciende el verde y arrancamos), cuando se ponga de verdad el semáforo en verde, el tiempo de reacción será menor, debido a que hemos preactivado un programa motor. La consecuencia de estos programas es la “anticipación motora”, base en muchos deportes. Se ha visto que antes de que se inicie un movimiento, ya se produce una contracción del músculo preparándolo para la acción. La representación mental anticipa el programa motor para ejecutar antes y mejor una determinada acción.

Los estudios de neurofisiología demuestran estos hechos. Antes de que se dé la acción, el movimiento, se registra un potencial de acción (EEG) en la región central de la corteza cerebral que correspondería con la activación del AMS. Los estudios con RMf demuestran que además de esta activación del AMS, se registra actividad en la corteza parietal, el tálamo y el cerebelo, lo cual evidencia que la anticipación motora tiene en cuenta no solo el propio movimiento deseado, sino también el contexto y los medios.

La simulación de una acción mediante la representación mental, activa las mismas estructuras cerebrales que se activan cuando la acción se produce realmente, hasta el punto que experiencias en las que se comparaba el desarrollo muscular con ejercicios isométricos respecto a personas que realizaban el ejerció mentalmente,  se observó que en los dos casos se producía un incremento de la masa muscular, algo mayor en el grupo que realizó los ejercicios realmente, 30% respecto al grupo que los realizo mentalmente, 22% (Roth 1996).

El programa motor mediante simulación es altamente efectivo, hasta el punto de que cuando se pone en marcha la anticipación de un movimiento, se activa un mecanismo de inhibición, a nivel de la medula espinal, que bloquea la activación prematura de los músculos implicados en ese movimiento, como si buscara la máxima eficacia en el momento adecuado, que no nos precipitemos  en la ejecución de esa acción.

IMITACIÓN Y NEURONAS ESPECULARES.

La simulación mental se nutre de la observación de una acción y su posterior imitación, algo muy diferente al concepto de mimetismo. La mimesis supone adoptar la conducta o postura de otra persona, pero de forma inconsciente o no intencionada.

La imitación es la capacidad de “entender la intención” de una acción observada para después reproducirla. El mimetismo lo vemos con mucha frecuencia en la naturaleza, muchos animales lo tienen pero, la imitación parece ser algo más exclusivo de los primates y el ser humano. Los estudios actuales ponen de manifiesto que los mecanismos de imitación se inician inmediatamente tras el nacimiento.

Los estudios de neurofisiología muestran que la imitación sigue un proceso de arriba hacia abajo que recluta zonas del cerebro involucradas en la observación de acciones. En la secuencia de imitación de movimientos, se activa primero la AMS y se refleja en la circunvolución  frontal media, en la corteza premotora, en la región anterior del cíngulo y en la región superior e inferior de la corteza parietal de ambos hemisferios. Esto pone de manifiesto que imitar, con la intención de aprender o repetir el movimiento, sirve para sintonizar regiones involucradas en la generación de la acción. El hemisferio izquierdo es el dominante en la tarea de imitación, tanto para el control de la acción como para el lenguaje.

Con neuroimágenes se observó  que la imitación seguía  dos vías independientes, una vía que se relaciona con las representaciones en la memoria a largo plazo y por tanto con significado  y  otra vía, que puede utilizarse para imitar gestos y que carece de significado y proporciona un enlace directo desde la percepción hasta la producción del movimiento. En la primera vía se activan principalmente regiones frontales y temporales del hemisferio izquierdo, mientras que en la segunda vía se activa  principalmente la vía occípito-parietal derecha.

La imitación se basa en el hecho de que contemplar una acción facilita la capacidad posterior para planificar y realizar esa acción. Quizás uno de los hallazgos recientes  más significativos de la neurofisiología, es el hecho de que durante la imitación se disparan células específicas de la corteza premotora ventral, las mismas que se disparaban cuando realmente se realizaba el movimiento, incluso el simple hecho de observar atentamente un movimiento, la representación mental de ese movimiento, también dispara estas células que se han llamado “neuronas especulares”, descritas inicialmente por Rizzolatti en 1996.

Las neuronas especulares son fundamentales para establecer puentes entre lo que se ve y lo que se planea realizar. Todo hace pensar que los planes para las acciones y la percepción de las acciones de otros, están conectados íntimamente y que constituyen la base del aprendizaje por imitación en la infancia y ahora en deportistas y cirujanos.

MOVIMIENTO BIOLÓGICO.
Nuestro sistema de cognición motor nos puede ayudar a ver pautas sutiles de movimiento, especialmente las que señalan la presencia de otros organismos vivos http://www.biomotionlab.ca/Demos/scrambled.html . Esto se debe a que todos los animales, humanos y no humanos, tienen unas pautas únicas de movimiento, totalmente distintas a los movimientos que puede ejecutar un objeto inanimado, por ello se denomina  “movimiento biológico”. Esta diferencia es fundamental como mecanismo de supervivencia, para identificar, interpretar y predecir las acciones de otras criaturas.

La capacidad de detectar el movimiento humano se inicia en épocas tempranas de la infancia, a los 3 meses. Los estudios con puntos de luz, conocido como pautas cinemáticas, evidencian que debe existir una red neural específica que permite agrupar esos puntos de una forma correcta.

Los estudios con pacientes con patología cerebral, pusieron de manifiesto que la detección de movimiento biológico debía estar ubicada en la región parieto-occipiltal. Con la RMf se localizó más específicamente,  en la parte posterior del Surco Temporal Posterior (STS), en la región anterior y superior del área visual V5, también llamada área TM, involucrada en la percepción del movimiento. También se identificó otra región en la parte anterior del surco intraparietal en el hemisferio izquierdo, que participa en la percepción de las acciones humanas reales (Perani, 2001).

Los movimientos humanos son los únicos movimientos que percibimos de la misma forma que los producimos. Nuestra anatomía impone limitaciones en las acciones que realizamos, lo que a su vez restringen el modo en el que podemos imaginar y percibir la acción  y,  el modo en el que podemos imaginar las acciones,  juega un papel crucial en nuestra habilidad para planificar nuestras propias acciones. La percepción del movimiento humano estaría mediatizada  por el conocimiento tácito de cómo trabaja nuestro cuerpo. Dicho conocimiento juega un papel importante en guiar nuestras simulaciones mentales.

Los estudios de neuroimagen establecen diferencias en la activación de áreas cerebrales cuando se detecta movimiento biológico de locomoción,  respecto a otros movimientos más complejos, como los que se generan mediante movimiento aparente. La locomoción tiene un significado evolutivo y funcional fundamental y su procesamiento neural debe ser rápido y automático y  pro dichas razones se daría en el surco temporal superior que, por si solo puede actuar como un detector, sin la implicación de otras áreas específicamente motoras, mientras que en el movimiento aparente, más complejo y no solo limitado a la locomoción, implica la activación de áreas motoras y visuales.

En el siguiente artículo trataremos el tema del lenguaje, algunos aspectos de la Psicolingüística en el contexto cognitivo que, a buen seguro, nos ayudaran a comprender mejor el binomio, percepción sensorial y acción. 


Dr Carlos Verges

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