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¿Pero, es así? En verdad, este juego es más complicado de lo que parece. Justo antes que la pelota llegue, su mano gira levemente. Los músculos se tensan, para que su mano no salga disparada con la fuerza del impacto. La coordinación es sorprendentemente exacta: los músculos se aprietan exactamente un décimo de segundo antes del impacto de la pelota. Arriba: Jugando a atrapar la pelota. Crédito y derechos de la imagen: Jim Richardson.
¿Cómo hace ésto su cerebro? De acuerdo al neurocientífico Joe McIntyre del College de France, la precisión del cerebro se debe a que contiene un modelo interno de la gravedad. El cerebro, dice, parece capaz de anticiparse, calcular y compensar la aceleración gravitacional -- en forma natural. Sus conclusiones, publicadas recientemente en la revista Nature Neuroscience, se basan en un innovador experimento que consiste en atrapar pelotas en el espacio: astronautas a bordo del Transbordador espacial Columbia atraparon pelotas lanzadas por un cañón de resortes, mientras se encontraban en órbita. Las pelotas se movían con una velocidad constante, a diferencia del movimiento con una aceleración constante, como hubiese ocurrido en la Tierra. Mientras los astronautas jugaban a atrapar pelotas, cámaras infrarrojas seguían los movimientos de sus manos y brazos, y electrodos medían la actividad eléctrica de los músculos de sus brazos. Abajo: Un astronauta se prepara para el experimento de atrapar pelotas dentro del módulo de entrenamiento del Neurolab. [más información.]
Durante el vuelo, dice McIntyre, los astronautas siempre podían atrapar las pelotas, pero su coordinación estaba levemente "desincronizada". Reaccionaban como si esperasen que la pelota se moviera más rápido de lo que lo hacía -- en otras palabras, como si la gravedad fuese la que es "normal" en la Tierra. La expectativa de la gravedad "normal" de los astronautas era notablemente persistente. Luego de quince días de experimentos, continuaban anticipándose equivocadamente al movimiento de la pelota -- "aunque, a esta altura, ya comenzábamos a ver algunas evidencias de adaptación", dice McIntyre. "La pregunta es", continúa, "¿si el cerebro anticipa el efecto de la gravedad, porqué lo hace?" Los astronautas que orbitan la Tierra detectan claramente un cambio de la aceleración: por ejemplo, los mismos astronautas flotan. Y se adaptan a la falta de peso de muchas maneras. El mareo del movimiento, por ejemplo, tiende a desaparecer después de dos o tres días en el espacio. Sin embargo por cerca de quince días, los cerebros de los astronautas seguían prediciendo que las pelotas se acelerarían al igual que en la Tierra, aún frente a irrefutable evidencia en contra. Tales comportamientos, rígidos e inflexibles, apoyan la idea de que el cerebro contiene impreso un modelo de la gravedad -- como un computador especializado ubicado en nuestras cabezas, capaz de calcular la aceleración.
Hay aun otra evidencia. Por ejemplo, dice McIntyre, si se pone, cuidando de su seguridad, a un bebé sobre una mesa de vidrio resistente, donde ella o él puedan ver el suelo debajo, el bebé se asustará. Aunque no cae, él espera caer -- sin tener ninguna experiencia previa de caída. "No es muy difícil provocar esta respuesta", añadió. "Da la impresión de que, asumir la expectativa de una aceleración hacia abajo, es algo muy común e inequívoco. Eventualmente, la aceleración que anticipamos, puede variar de la normal terrestre a otros valores. Un indicio de adaptación: después de dos semanas de la misión Neurolab, los astronautas del Transbordador comenzaban a atrapar mejor las pelotas. Aun quedaba el movimiento adelantado del brazo, pero su amplitud disminuyó. Al mismo tiempo, los astronautas comenzaron a incorporar un movimiento adicional del brazo -- uno calculado para ejecutarse justo antes del impacto de la pelota. Cuando, a su regreso, los astronautas repitieron los experimentos en el suelo, todos, dice McIntyre, parecían sorprendidos de lo rápido que caía la pelota. Pero se adaptaron mucho más rápido de lo que lo hicieron en el espacio. En la Tierra, si uno es lento con la reacción, pierde la pelota. Tal vez esto obliga a aprender más rápido, sugiere.
Izquierda: En muchos aspectos importantes, el cerebro humano y el sistema nervioso son un rompecabezas. Consulte el Manual del Neurolab (en inglés) y aprenda cuales son las piezas que faltan y cómo algunas de ellas podrían ser halladas en el espacio. No hay duda de que el experimento de McIntyre en el Neurolab fue divertido, pero aquí hay mucho más en juego que sólo pasatiempos y diversión. Los investigadores esperan que entendiendo cómo los astronautas se adaptan a los inesperados movimientos de los objetos en el espacio, podrán mejorar los aspectos de seguridad de las misiones espaciales. Hay también beneficios para los que quedamos en la Tierra: estos experimentos, dice McIntyre, ofrecen una forma única de explorar el sistema nervioso. Ciertas clases de daños al cerebro generan problemas similares con la coordinación, a los que experimentaron los astronautas. Descubrir la forma en que trabaja el sistema nervioso, es un paso importante en el tratamiento de este tipo de desórdenes. Sin duda, el sistema nervioso humano es, en muchos aspectos, un rompecabezas. Experimentos como este demuestran que al menos algunas de las piezas pueden ser encontradas... en el espacio. |
| Créditos
y Contactos
Autora: Karen Miller Funcionario Responsable de NASA: John M. HorackEditor de Producción: Dr. Tony Phillips Curador: Bryan Walls |
Relaciones con los Medios: Steve Roy Traducción al Español: Jorge Ianiszewski Traducción de Gráficas: Boris G. Simmonds Editor en Español: Hector Medina |
| El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión. | |
| Más Información (en inglés) |
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Para aprender más sobre esta investigación, lea el artículo original en la revista Nature Neuroscience, 4, 693, 2001. La Oficina de Investigación Biológica y Física de la NASA apoya los estudios del cuerpo humano en el espacio. Neurolab -- Portal. El Cerebro en el espacio -- una guía para los profesores, de la NASA. Spacelink (este es un archivo Adobe PDF de 3.5 MB) Marcos de Referencias y Modelos Internos -- en otras palabras, "el experimento de atrapar la pelota". Movimientos Simples, Adaptación Compleja -- más información sobre el experimento de atrapar la pelota, del Manual del Neurolab. Imágenes: En el módulo de entrenamiento del Neurolab ; La astronauta Kathryn Hire juega a atrapar la pelota ; El astronauta Jim Pawelczyk juega a atrapar la pelota. (spaceflight.nasa.gov) |
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