El sentido de propiedad del cuerpo

Una tarea simple, como interceptar una pelota, requiere una serie de procesos paralelos para ser orquestados en los estados de procesamiento del mundo externo y del mundo interno del cuerpo

El sentido de propiedad del cuerpo influye en la toma de decisiones y en el rendimiento motor

.

El grupo de investigación SPECS, dirigido por el profesor ICREA Paul Verschure, ha realizado un estudio publicado recientemente en Scientific Reports que demuestra esta relación a través de experimentos conductuales con individuos sanos.

.

UPF / Para actuar con éxito en el mundo y obtener nuestros objetivos, el cerebro no sólo tiene que procesar la información pertinente sobre el entorno que nos rodea, sino también almacenar y actualizar continuamente la posición, la rotación y la velocidad de las diferentes partes del cuerpo del individuo. Una tarea simple, como interceptar una pelota, requiere una serie de procesos paralelos para ser orquestados en los estados de procesamiento del mundo externo y del mundo interno del cuerpo. De hecho, en algunos casos patológicos esta coordinación no funciona correctamente y los pacientes pierden el sentido de la propiedad de su cuerpo. Además, este sentido de la propiedad se puede manipular mediante el cambio sistemático de las entradas sensoriales que recibe el cerebro.

SPECS_cos_1

.
El Grupo de Investigación en Sistemas Sintéticos, Perceptivos, Emotivos y Cognitivos (SPECS) del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC), dirigido por el profesor ICREA Paul Verschure, ha realizado un estudio publicado recientemente en Scientific Reports que muestra la relación entre el sentido de la propiedad del cuerpo, la toma de decisiones y el control motor, a través de experimentos conductuales con individuos sanos.

El sentimiento de que el cuerpo pertenece a uno mismo depende de cómo coincida la representación interna del mismo cuerpo con la información sensorial que se recibe

Mediante la investigación, liderada por Klaudia Grechuta de SPECS como autora principal, se observa que, después de haber inducido la propiedad de un brazo falso a un individuo, hay una respuesta fisiológica marcada que hace que responda a estímulos que lo amenacen, como un golpe con un martillo o una cuchillada. Este efecto se produce por un aumento de la conductancia de la piel, medida a través de una respuesta electrodérmica.
.

En este sentido, el sentimiento de que el cuerpo pertenece a uno mismo depende de cómo coincida la representación interna del mismo cuerpo con la información sensorial que se recibe. El cerebro, entonces, escoge la mejor opción para establecer la propiedad del cuerpo.

Las investigaciones experimentales y clínicas realizadas sugieren que los sustratos neuronales para determinar la propiedad del cuerpo y los sistemas que controlan el motor fino están acoplados anatómicamente, incluyendo estructuras tales como cortezas premotoras ventrales, la unión temporal-parietal (TPJ) y la ínsula. Los investigadores, de esta forma, interpretan estos resultados como la posibilidad de que haya un acoplamiento funcional entre la propiedad del cuerpo y la toma de decisiones y la ejecución motora.

SPECS_cos_2En el estudio ponen a prueba esta hipótesis a través de un paradigma conductual, investigando si diferentes grados de propiedad del cuerpo inducidos experimentalmente pueden modular los tiempos de respuesta en una tarea motora simple. Esta modulación se logra a través de la alteración sistemática de la propiedad de un brazo virtual utilizando el paradigma Rubber Hand Illusion (RHI) a través de Realidad Virtual (VR).

Para ello, los investigadores han ideado un protocolo para inducir experimentalmente la propiedad de una mano virtual en sujetos sanos. Posteriormente han determinado los tiempos de respuesta en una tarea sensorio-motora en la que se pedía a los participantes que proporcionaran respuestas motoras rápidas a estímulos sensoriales presionando un botón.

Los resultados han llevado a confirmar que el grado de propiedad de una mano virtual depende de los procesos intermodales de estimulación visuo-táctil, medidos subjetivamente (autoinforme) y objetivamente (Galvanic Skin Response, GSR). Además, se ha observado un efecto hasta ahora no identificado sobre el rendimiento mismo. Los sujetos con la condición de propiedad “alta” también han mostrado tiempos de reacción más rápidos cuando tenían que realizar acciones con la mano virtual. Por último, el estudio también mostró, sorprendentemente, que las modalidades sensoriales tienen efectos variables sobre la inducción de la propiedad. No sólo es importante la congruencia del feedback multimodal, sino también ver cuál es el peso de los estímulos sensoriales que están actuando. En este caso, la visión tiene un efecto más importante que el tacto.

.

Posibles avances en el ámbito de la rehabilitación neurológica

Las aplicaciones del paradigma presentado podrían tener relevancia en campos como la rehabilitación neurológica de pacientes que hayan sufrido algún tipo de accidente cerebral

Las aplicaciones del paradigma presentado podrían tener relevancia en campos como la rehabilitación neurológica de pacientes que hayan sufrido algún tipo de accidente cerebral. De hecho, SPECS, el laboratorio donde se han llevado a cabo estos experimentos, dirigido por Paul Verschure, tiene una larga tradición en el uso de la teoría del cerebro y la Realidad Virtual en intervenciones para la reparación de daños cerebrales.

El estudio actual puede mejorar aún más estas intervenciones al inducir la propiedad hacia el cuerpo virtual. Además, se están llevando a cabo estudios clínicos adicionales para evaluar si el presente método se puede aplicar a pacientes con accidente cerebrovascular hemiparético y si la propiedad inducida mediante la realidad virtual puede influir más positivamente en los procesos de recuperación.

Este enfoque ha servido, por ejemplo, para desarrollar el Rehabilitation Gaming System, una de las intervenciones más avanzadas y efectivas disponibles actualmente en muchos hospitales y centros de rehabilitación.

Esta investigación ha contado con el apoyo del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad español, el European Research Council y el Fondo Social Europeo de la República Checa.

.

Referencia bibliográfica: 
Grechuta K; Guga J; Maffei G; Ballester Rubio B y Verschure P. Visuotactile integration modulates motor performance in a perceptual decision-making task, Scientific Reports, 2017. DOI: 10.1038/s41598-017-03488-0

Dejar comentario

Deja tu comentario
Pon tu nombre aquí