Juan Carlos Esquivias Otazú

El sistema espejo del cerebro es clave para la interacción social.
Varios estudios señalaban que su función es anómala en las personas autistas.
Un nuevo trabajo determina que su actividad es normal.

CRISTINA DE MARTOS
MADRID.- Cuando alguien nos saluda con la mano, nuestro cerebro es capaz de procesar ese gesto como algo amistoso y nos permite imitarlo. Esto es posible gracias al sistema de neuronas espejo, un conjunto de células nerviosas que, hasta la fecha, se pensaba que podrían funcionar mal en los trastornos del espectro autista. Sin embargo, un estudio publicado en ‘Neuron’ indica que su actividad en normal en estos pacientes.

La teoría tenía sentido. Una de las características más llamativas de las personas con autismo es su incapacidad para la imitación, la empatía y la comprensión de la intención de los gestos de los demás. Si las neuronas espejo son cruciales para la interacción social, era lógico pensar que algo funcionara mal en este sistema cerebral. De hecho, algunos estudios parecían confirmar la hipótesis.

Pero estos trabajos pasaron por alto algo importante. “No evaluaron la selectividad de la actividad cortical en las áreas del sistema espejo para movimientos concretos”, subraya el principal investigador, Ilan Dinstein, del departamento de Psiquiatría de la Universidad de Nueva York (EEUU). Esta selectividad del movimiento no es otra cosa que la distinción que nuestro cerebro hace de cada gesto, almacenándolo mediante una respuesta neuronal única.

Es decir, cuando vemos a alguien con el puño cerrado y el dedo pulgar apuntando hacia arriba se activan una serie de neuronas, distinta de las que se ‘encienden’ cuando el pulgar está hacia abajo. Lo mismo sucede al ejecutar un gesto. Esto permite una percepción e interpretación precisa de los movimientos observados. Con la repetición, además, estas subpoblaciones dedicadas a la selectividad del movimiento se adaptan.

Según la hipótesis del sistema espejo, las personas con trastornos del espectro autista (TEA) tienen respuestas más débiles en estas neuronas y una menor adaptación. Sin embargo, Dinstein y sus colaboradores pensaron que si los estudios con monos no han aportado pruebas de que exista una relación causal entre el sistema espejo y la habilidad del primate para comprender el significado de un determinado movimiento, cabe la posibilidad de que en humanos sea similar.

Así que diseñaron un nuevo experimento para determinar la actividad de estas neuronas espejo en personas con TEA y concluyeron que su adaptación ante la observación o ejecución repetida de un gesto, en este caso de la mano, era normal. Este hallazgo sugiere que las dificultades que estos individuos tienen para comunicarse socialmente no se deben a un mal funcionamiento de este sistema.

“Nuestras investigaciones se centraron en un aspecto clave de la percepción del movimiento que estudios previos habían pasado por alto –la habilidad de las poblaciones neuronales de las áreas del sistema espejo para diferenciar distintos movimientos de la mano-“, explica Dinstein. “El hallazgo de que estos grupos de células responden con normalidad y de manera selectiva ante un gesto en particular discute la existencia de una disfunción en este sistema cerebral”, añade.

Fuente: elmundo.es

Científicos británicos están estudiando la forma como los murciélagos utilizan sonidos para localizar objetos -un sistema llamado ecolocación- para ayudar a la gente que ha perdido el oído.

La investigación también podría ayudar a los robots a mejorar la forma como se mueven a través de ambientes peligrosos.

Los murciélagos, y otros animales como los delfines, tienen una extraordinaria capacidad de “ver” en la oscuridad gracias a sus sistemas de ecolocación.

Estos animales utilizan el eco de sus propios llamados para descifrar la forma de los objetos y ambientes que los rodean.

El proceso les permite “percibir” su medio ambiente con gran detalle, detectar a sus presas o identificar la amenaza de depredadores.

Los ingenieros de las universidades de Leeds y Southampton, Inglaterra, y Strathclyde, Escocia, esperan ahora poder replicar este sistema.

Lección de sonido
Hasta ahora se conoce muy poco sobre los mecanismos que subyacen a los sistemas de ecolocación de murciélagos y delfines.

El nuevo proyecto, llamado Sistemas Acústicos Biológicamente Inspirados (BIAS) está analizando la fisiología de los animales ecolocalizadores, particularmente los murciélagos, y la forma como articulan los sonidos que emiten para navegar y atrapar presas.

“Nuestros colegas de la Universidad de Leeds produjeron moldes de cabezas de murciélago y logramos hacer rebotar el sonido que emiten para ver lo que ocurre” dijo a la BBC el profesor Robert Allen, quien está coordinando la investigación.

“Esto nos ayudará a entender cómo la forma de la cabeza afecta los ecos que reciben las orejas. Estos son los estudios fundamentales”.

Paralelamente con estos estudios de laboratorio, los investigadores desarrollaron una mochila pequeña y ligera que puede ser colocada en murciélagos de la fruta (Rousettus aegyptiacus) para escuchar los sonidos que emiten cuando vuelan.

Tal como explica el profesor Allen es importante poder estar cerca del origen de una señal porque de lo contrario se perderían en el micrófono que graba al murciélago cuando vuela, algunas de las sutilezas de los sonidos emitidos y sus ecos.

Las grabaciones han podido revelar la complejidad de los sonidos que algunos murciélagos emiten. Estas criaturas, dicen los investigadores, emiten pulsos de sonidos en frecuencias fijas y fluctuantes y muchos duran por lo general sólo un cuarto de milisegundo.

Los pulsos de frecuencias fijas, por ejemplo, parecen ayudarles a detectar, por medio del efecto Doppler, cómo se mueve la presa en relación al murciélago.

Los científicos están buscando la forma de desarrollar un transductor ultrasónico que pueda ser usado en pequeños vehículos robóticos capaces de recorrer sitios que son demasiado peligrosos o muy pequeños para un humano.

“Actualmente estamos estudiando formas de aplicar estos métodos al posicionamiento de vehículos robóticos que son utilizados en pruebas estructurales” dice el doctor Simon Whiteley, otro de los investigadores.

Los robots podrían utilizar las técnicas de ecolocación para detectar grietas en las paredes de reactores, por ejemplo, o de barcos contenedores.

Implantes sofisticados
Los murciélagos emiten además otros pulsos de sonido para ayudarse a enfocar un objeto o detectar objetos muy pequeños para planear su ataque.

Los gorgojeos que comienzan con una frecuencia y suben o bajan a otra frecuencia en un corto intervalo les ayudan a detectar donde está un insecto.

Y las frecuencias que utilizan están relacionadas al tamaño de su presa o al tamaño del murciélago.

“Algunos murciélagos tienen una región muy sensible en la cóclea y con la frecuencia de sus sonidos utilizan el efecto doppler para obtener información de si un insecto está volando hacia ellos o alejándose” dice el profesor Allen.

Por ejemplo, agrega, con las sofisticadas señales del sonido obtienen claves sobre la textura de un objeto.

Los científicos creen que adaptando este conocimiento se podrían crear sistemas médicos de ultrasonido más sensibles y capaces de detectar distintos tipos de tejido debajo de la piel.

También se está intentando adaptar esta técnica para la búsqueda de petróleo y otros depósitos minerales.

Y otra aplicación que los científicos están persiguiendo es adaptar la forma como los murciélagos procesan sonidos para mejorar las capacidades de ubicación de las personas que han perdido el oído con un dispositivo de sonido o un implante de cóclea.

“Un niño con un implante sabe que un autobús se está acercando pero no puede distinguir si éste viene por la derecha o la izquierda” explica el profesor Allen.

El sistema de ecolocación podría ayudar en la creación de implantes más sofisticados y precisos, agrega.

Fuente: bbc.co.uk