Cuánto tarda el cerebro en planificar una acción antes de emitir un impulso eléctrico

El tiempo que tarda el cerebro en decidir una acción motora antes de emitir un impulso eléctrico que permita al músculo ejecutarla fue medido en una investigación realizada en la Universidad Nacional de Tucumán, lo que permitirá mejorar el entrenamiento tanto de un deportista de elite como de un aficionado y optimizar las rehabilitaciones motoras, informó esa casa de estudios superiores.

La investigación, realizada por Leonardo Cano, quien es licenciado en educación física y becario del Conicet, permitió medir cómo los complejos mecanismos cerebrales planifican una acción motora y el tiempo que tardan antes de emitir un impulso eléctrico hacia el músculo como resultado de esa toma de decisión.

"Cuando entrenamos o cuando estamos practicando un deporte, el cerebro está en forma permanentemente tomando decisiones y del tiempo que tarde depende del éxito de la acción que queremos llevar a cabo", dijo Cano.

El investigador tucumano pudo medir que un movimiento simple puede durar 200 milisegundos, pero la planificación previa (lo que está ocurriendo en el cerebro sin que se observen movimientos externos) puede tomar tres veces más tiempo y, sin embargo, no supera un segundo.

Para tomar esta decisión previa, "el cerebro recurre a las percepciones que recibe a través de los sentidos, busca en la memoria momentos similares en que la ejecutó y, todo ello, condicionado por el factor emocional, es decir la ansiedad que puede sentirse antes de ejecutar esa acción", dijo Cano. Esto es lo que se conoce en términos deportivos, como "presión" o tensión en ejecutar esa acción.

Cano dio el ejemplo de un arquero que en el fútbol debe decidir dónde arrojarse antes de que un jugador tire un penal, o de un tenista quien debe decidir hacia donde impulsar una pelota.

El investigador, quien fue campeón panamericano de karate, realiza en la actualidad estudios doctorales en el Instituto Superior de Investigaciones Biológicas, institución de doble dependencia entre la Universidad Nacional de Tucumán y el Conicet.

Para ello estudió las diferencias en el funcionamiento del cerebro de un deportista profesional y el de un aficionado tanto en la percepción de los estímulos como en la planificación de la ejecución del movimiento.

En este campo consolidó sus investigaciones con un estudio que efectuó en el Instituto de Bioingeniería de la Universidad Miguel Hernández de Elche, España, donde trabajó con un reconocido grupo de investigación para medir las reacciones cerebrales de ambos grupos.

"Cuando el cerebro logra mecanizar los movimientos, es decir que a través de la acción repetida tener la misma respuesta, el tiempo que tarda en la planificación es menor, lo que redunda en una mejor toma de decisiones. Esto se vio más claro en los deportistas de elite, cuyo cerebro alcanzan niveles menores de planificación", puntualizó.

Hace casi 100 años que los investigadores usan técnicas de monitoreo de las señales eléctricas en el cerebro, para entender los procesos internos por medio de electroencefalografía.

Esta técnica brinda información de lo que ocurre en diferentes áreas del cerebro, con una resolución temporal de gran calidad que permite obtener información en ventanas de milisegundos y esto contribuye a captar decisiones motoras de gran velocidad. Es el sistema que empleó Cano en los ensayos que realizaron junto al equipo de estudio español.

Fernando Farfán, docente de la Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología de la UNT, dirige la tesis doctoral de Cano. Las pruebas realizadas en España permitieron a los investigadores encontrar las primeras diferencias en la respuesta a estímulos entre deportistas profesionales y personas comunes.

“Realizamos ensayos donde deportistas y gente común eran sometidos a estímulos simples (mover un pie o una mano ante una luz que se encienda, por ejemplo) y encontramos que el tiempo de reacción (el tiempo que transcurre desde que aparece el estímulo hasta que comienza el movimiento) es casi la mitad en un deportista profesional respecto de un sujeto control'”.

Farfán detalló que, en la competencia de alto rendimiento, los deportistas generalmente llegan a la máxima condición física, y las ventajas que pueden tomar sobre otro competidor son mínimas.

“En este contexto es donde interesa conocer los mecanismos cerebrales, para intentar disminuir el tiempo de reacción o para minimizar las influencias negativas de las emociones en una competencia”, ejemplificó.

Farfán y Cano coincidieron en que el objetivo de la investigación, a largo plazo, es utilizar ese marcador para evaluar intervenciones relacionadas a lo motor, por ejemplo, utilizarlo como un indicador del progreso en una terapia de readaptación de lesiones musculo-esqueléticas, o de rehabilitación en pacientes con dificultades motoras después de accidentes cerebro-vasculares.

Cano explicó que también esta cuantificación se puede utilizar en beneficio de detectar en forma temprana enfermedades neurodegenerativas que afecten el movimiento.

Enfermedades como las del Parkinson, Alzheimer y epilepsia afectan la capacidad de tomar una decisión y, por consiguiente de realizar una tarea eficientemente.

"Si el procesamiento cerebral puede ser cuantificado a través de marcadores, como los que investiga Cano, podría servir como método de diagnóstico temprano de estas enfermedades cuando aún no se observan deterioros cognitivos, pero si un retardo de la reacción ante un estímulo”, reflexionó Farfán.

Fuente: Télam