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13 de Febrero de 2019
Percepción

El cerebro, un especialista en texturas

Las neuronas de la corteza somatosensorial responden a una variedad de características de una superficie, lo que permite su representación detallada en el cerebro.

Los investigadores han utilizado un tambor giratorio cubierto con tiras de telas, papeles y plásticos de diferente tipo para medir cómo la piel y el sistema nervioso responden a la textura. [Matt Wood/ Universidad de Chicago]

Las yemas de nuestros dedos son increíblemente sensibles a las texturas. No solo podemos distinguir con facilidad el papel de lija de un vidrio liso, sino también detectamos las diferencias más sutiles en una amplia gama de tejidos, como la superficie de la seda o el suave acabado de una tela de algodón. ¿Cómo lo logramos?

La información sobre la textura se transmite, a través de fibras nerviosas, desde los sensores en la piel hasta la corteza somatosensorial, región del cerebro responsable de interpretar el sentido del tacto. A medida que las neuronas que alli se alojan procesan esa información, cada una responde de manera diferente a varias características de una superficie, creando una representación dimensional detallada de la textura en el cerebro. Neurocientíficos de la Universidad de Chicago han llegado a este hallazgo, que se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), a través de la experimentación con monos rhesus.

Actividad neuronal compleja

Para su estudio, los investigadores utilizaron un tambor giratorio cubierto con tiras de texturas gruesas y finas diferentes, entre ellas, papel de lija, telas y plásticos. Registraron las respuestas neuronales a las texturas directamente del cerebro de monos rhesus que tenían electrodos implantados en la corteza somatosensorial y cuyos dedos tocaban las diferentes tiras. El sistema somatosensorial de estos animales es similar al de los humanos.

Los experimentadores identificaron al menos 20 patrones neuronales de respuesta. «Algunos de ellos registran características que entendemos, como la rugosidad o el patrón espacial de una textura», indica Sliman Bensmaia, autor principal del estudio, en un comunicado de prensa. «Pero luego se convierten en combinaciones que incluyen la vibración y patrones de deformación de la piel, apectos abstractos y un poco más difíciles de describir». Estas características de textura más heterogéneas son las nos permiten distinguir sábanas con conteos de hilos diferentes, por ejemplo. Los investigadores registraron respuestas a 55 texturas. Según afirman, a partir del patrón de actividad neuronal se puede idenfiticar qué tipo de textura está tocando el sujeto. «El terciopelo excita una subpoblación de neuronas más que otra, y el papel de lija otra población superpuesta. Esta variedad de respuesta permite la riqueza de la sensación», explica Bensmaia.

El hallazgo podría contribuir a la recreación de sensaciones de textura en las prótesis robóticas. No obstante, Bensmaia advierte que esta podría ser una tarea desafiante: aunque las neuronas que corresponden a la punta de cada dedo se encuentran alojadas en áreas definidas de la corteza somatosensorial, lo que facilita la estimulación del punto apropiado para un tacto concreto, las respuestas de las neuronas a la información entrante de textura se mezclan. En otras palabras, no hay una región neuronal definida para el papel de lija o para la tecla de plástico del ordenador portátil, por ejemplo. «Va a ser bastante difícil crear sensaciones texturales a través de la estimulación eléctrica, ya que la heterogeneidad en las respuestas podría dificultar su implementación en prótesis», concluye Bensmaia.

Fuente: Universidad de Chicago

Referencia: «High-dimensional representation of texture in somatosensory cortex of primates», de J. D. Lieber y S. L. Bensmaia en Proceedings of the National Academy of Sciences, publicado en línea, enero de 2019.

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