Ilusiones cinestésicas y vibración muscular

Mark Latash, en su libro Neurophysiological Basis of Movement(Mark Latash; 2da. ed., 2008)*, describe a las ilusiones cinestésicas (kinesthetic illusions) como "percepciones erróneas de la posición o movimiento de un segmento corporal o del cuerpo entero" (página 262). Antes de leer este capítulo del libro, yo nunca antes había leído ni escuchado nada sobre estas ilusiones cinestésicas.

El libro de Latash explica que un tipo de ilusiones cinestésicas que han sido estudiadas son aquellas que involucran vibración muscular. Hace unas semanas mencioné un libro que habla sobre las aplicaciones fisioterapéuticas de la tecnología de vibración, por lo que hoy me pareció interesante mencionar algo que encontré sobre la vibración en el contexto de la neurofisiología. En la página 262, Latash explica lo siguiente (el texto entre [] lo puse yo; el énfasis en cursiva, también):

La vibración muscular es un estímulo muy potente para los receptores de los husos neuromusculares e induce un nivel inusualmente alto de actividad en estas terminaciones sensoriales. El sistema nervioso central interpreta estas señales como un incremento en la longitud del músculo. En la ausencia de otras fuentes de información [más adelante se explica cuál puede ser otra fuente], esta interpretación conduce a una percepción ilusoria de una nueva posición articular que corresponde a una longitud muscular incrementada. Por ejemplo, la vibración del músculo bíceps braquial induce una sensación de extensión de la articulación del codo que corresponde a un bíceps más largo. Por tanto, si el experimentador solicita al sujeto que iguale los ángulos articulares de sus codos mientras el bíceps de uno de sus brazos es vibrado, el sujeto sobrestimará la longitud del bíceps que vibra y extenderá en menor grado la articulación del codo correspondiente. Estas ilusiones pueden ser muy fuertes y pueden llevar a percepciones de posiciones articulares anatómicamente imposibles, como la hiperextensión del codo. Si otra fuente de información está disponible, como en el caso de que el sujeto observe su brazo, la ilusión desaparece.

Interesante, ¿no?

El semestre que viene mis compañeros y yo nos introduciremos en la rehabilitacion neurológica. Como siempre digo, antes de pretender "rehabilitar" a alguien, nos convendría primero entender bien la neurofisiología del movimiento humano; el libro de Latash, o algún libro moderno similar, debería ser lectura requerida.

(* En el caso de que te interese adquirir el libro mediante el enlace que te doy, ten en mente que la portada que Amazon muestra corresponde a la primera edición del libro; sin embargo, la página en sí y la descripción presentada corresponden a la segunda edición, que es la que te convendría.)

La redundancia motriz y el problema de Bernstein

He dicho antes que pienso que el campo del comportamiento motor es uno de los pilares de la terapia física. También compartí contigo una cita que me pareció interesante de uno de los libros más recientes de Mark Latash, Neurophysiological Basis of Movement(Mark Latash; 2da ed., 2007).

En otra parte de ese libro (página 234), Latash describe brevísimamente el problema de Bernstein. Yo no había leido sobre esto anteriormente, pero tuve suerte de encontrar más detalles sobre el problema de Bernstein en el libro más reciente de Mark Latash, titulado Synergy(Mark Latash; 2008), que está disponible parcialmente en Google Books. De ese libro, obtengo la siguiente descripción del problema de Bernstein (página 35; el texto entre [] lo agregué yo; el énfasis en cursiva proviene del libro):

Para la mayoría de investigadores en el campo del estudio del movimiento, la palabra sinergia está asociada con el nombre de [Nikolai Alexandrovich] Bernstein y es inseparable del famoso problema de redundancia motriz (el problema de Bernstein [...]). Por tanto, déjeme primeramente introducir el problema de redundancia motriz usando el ejemplo de Bernstein.

Tóquese la nariz con la punta de su dedo índice derecho. Ahora intente mover el brazo [es decir, la extremidad superior] sin perder el contacto entre la punta del dedo y la nariz. Esto es fácil de hacer. Esto significa que uno puede tocarse la nariz con muchísimas combinaciones de ángulos articulares del brazo. Sin embargo, cuando la tarea fue presentada, usted la hizo con una combinación articular particular. ¿Cómo la seleccionó su cerebro?

En otras palabras, para colocar la punta del dedo en cualquier punto del espacio, uno necesita especificar tres coordenadas correspondientes al espacio tridimensional en el que vivimos. En el nivel cinemático de descripción, el brazo humano tiene al menos siete ejes de rotación, incluso si uno no toma en cuenta las articulaciones de la mano y de los dedos. Hay tres ejes de rotación del hombro (flexión-extensión, abducción-adducción, y rotaciones interna-externa), un eje de rotación de la articulación del codo (flexión-extensión), dos ejes de rotación de la muñeca (flexión-extensión y desviaciones cubital-radial) y un eje de rotación compartida por la muñeca y el codo (pronación-supinación). Para definir sin ambigüedad siete ángulos en torno a siete ejes, uno tiene que tener siete constreñimientos. En otras palabras, para resolver un sistema de ecuaciones con siete incógnitas, uno necesita siete ecuaciones en el sistema. Pero la tarea suministra solo tres ecuaciones, lo que significa que hay un número infinito de soluciones.

El lenguaje matemático empleado en esta última parte de la cita puede asustar a algunos, pero lo importante es entender la pregunta que se hace en la primera parte de la cita, en el contexto del ejemplo expuesto: ¿Cómo selecciona el cerebro qué angulo emplear en cada articulación de la extremidad superior para colocar el extremo del dedo en un punto específico del espacio tridimensional, si se tiene en cuenta que son infinitas las combinaciones posibles que existen en la selección de ángulos de cada articulación de la extremidad superior? Interesante el tema, ¿no?

Si quieres averiguar más sobre esto, puedes ir a Google Books, como te dije antes (de paso, héchale un vistazo al resto del libro). También puedes hacer una búsqueda en Internet; sin embargo, como era de esperar, encontrarás muchísimas más páginas en inglés si buscas "Bernstein problem" que si lo buscas en español como "problema de Bernstein" (4.300 resultados frente a 200). En cualquier caso, espera toparte (como anticipa la cita) con un montón de páginas que presentan análisis matemáticos que se han hecho de este problema biológico que tiene que ver con el movimiento humano.

El músculo esquelético como un motor

El siguiente texto es un fragmento tomado del libro Neurophysiological Basis of Movement(2da. edición, 2008), escrito por Mark L. Latash. Lo cito aquí porque me parece muy interesante (página 30):

El músculo esquelético es un motor que convierte energía química en energía mecánica y calor. Probablemente sea el motor más asombroso que los humanos conozcan. Su habilidad para generar potencia rápidamente es superior a aquel de cualquier motor hecho por el hombre que tenga aproximadamente el mismo tamaño. Tiene numerosas características que podrían parecer extrañas a un observador externo; algunas de ellas podrían parecer subóptimas o incluso bizarras. Hay dos formas de apreciar estas características únicas. La primera es hacerse esta pregunta: ¿Cómo se enfrenta el sistema nervioso central a todas estas extrañezas del diseño del músculo [...] que parecen terribles cuando son vistas a través de los ojos de un ingeniero del siglo XX? La alternativa es preguntarse: ¿Cómo usa el sistema nervioso estas características inusuales del músculo esquelético para crear las propiedades únicas de los movimientos humanos que los hacen muy superiores a aquellos de cualquier robot? Estas propiedades incluyen la flexibilidad, el aprendizaje rápido y la habilidad de manejar objetos frágiles. Yo sugiero que usted se olvide del enfoque de la ingeniería y que mire al músculo esquelético con optimismo --como un diseño único desarrollado por la evolución y no como un error de la naturaleza. Aparte de poseer muchas características únicas, el músculo es el único motor comestible y es delicioso cuando es cocinado apropiadamente.

Anteriormente he hablado sobre el comportamiento motor humano, y he dicho que considero que este campo y la biomecánica deberían ser estudiados extensivamente por todos los terapeutas físicos. Apenas he empezado a leer el libro de Latash y me he quedado loco con lo que dice. Consíguete el libro.