Cuando entras en una habitación a oscuras, tu primer instinto es buscar alrededor por un interruptor de luz. Se desliza la mano por la pared, sintiendo la transición del marco de la puerta de los paneles de yeso pintado, y luego hacia arriba y hacia abajo hasta que encuentre la placa de metal o de plástico del interruptor. Durante el proceso, se utiliza tu sentido del tacto para desarrollar una imagen en su mente de la superficie de la pared y hacer una mejor idea de dónde está el interruptor.
Suman Bensmaia, PhD, profesor asistente de biología de organismos y anatomía en la Universidad de Chicago, estudia las bases neurales de la percepción táctil, o cómo nuestras manos transmiten esta información al cerebro. En un nuevo estudio publicado en la revista Journal of Neuroscience, él y sus colegas encontraron que el tiempo y la frecuencia de las vibraciones producidas en la piel cuando usted pasa sus manos a lo largo de una superficie, como la búsqueda de una pared de un interruptor de la luz, juega un papel importante en la cómo usamos nuestro sentido del tacto para obtener información acerca de los objetos y las superficies que nos rodean. El sentido del tacto que tradicionalmente se ha pensado en términos espaciales, es decir, los receptores de la piel se extienden a través de una red de tipo, y cuando se toca algo que esta red de receptores transmite información sobre la superficie de su cerebro.
En su nuevo estudio, Bensmaia, dos ex estudiantes, y un erudito postdoctoral en su laboratorio-Mateo Best, Mackevičius Emily y Hannes Saal-encontró que la piel es también muy sensible a las vibraciones, y que estas vibraciones producen oscilaciones correspondientes en las vías aferentes, o los nervios, que llevan la información desde los receptores hasta el cerebro. La sincronización exacta y la frecuencia de estas respuestas neurales transmitir mensajes específicos sobre la textura para el cerebro, al igual que la frecuencia de las vibraciones en el tímpano transmite información sobre el sonido. Las neuronas se comunican a través de los bits eléctricos, similares a los y ceros digitales utilizados por los ordenadores.
Pero, Bensmaia dijo: «Una de las grandes cuestiones de la neurociencia es si es sólo el número de bits que importa, o si la secuencia específica de bits en tiempo también juega un papel. Lo que mostramos en este artículo es que la secuencia de bits en el tiempo es importante, y de hecho para algunos de los receptores de la piel, las cuestiones de tiempo con una precisión de milisegundos. »
Para este estudio, Bensmaia y su equipo utilizaron un motor vibratorio que puede producir cualquier tipo de vibración compleja que quieren. En el primer experimento, se registraron las respuestas de aferentes a una variedad de frecuencias en macacos rhesus, cuyo táctil del sistema nervioso se asemeja mucho a los seres humanos. En la segunda parte, un grupo de sujetos humanos informaron de que dos similares o diferentes frecuencias particulares se siente cuando una sonda conectada al motor tocado su piel.
Cuando el equipo analizó los datos registrados a partir de los macacos rhesus, encontraron que no solamente el nervio oscilan a la frecuencia de las vibraciones, sino que también podía predecir cómo los sujetos humanos se perciben vibraciones basado en las respuestas neuronales a las mismas frecuencias en los macacos. «En este trabajo se demostró que el tiempo de los picos de las cuestiones evocadas por vibraciones naturalistas, no sólo para los estímulos artificiales en el laboratorio», dijo Bensmaia.
«En realidad es cierto para los tipos de estímulos que se experimentan en la vida cotidiana». Lo que esto significa es que, dada una cierta textura, sabemos que la frecuencia de las vibraciones que se producen en la piel, y posteriormente en el nervio. En otras palabras, si supieras la frecuencia de seda, el dedo pasa por encima de él, usted puede reproducir la sensación de la estimulación de los nervios con la misma frecuencia sin tener que tocar la tela. Pero este estudio es sólo una parte de la investigación en curso para el equipo de Bensmaia sobre cómo los seres humanos incorporar nuestro sentido del tacto en conceptos más sofisticados como la textura, la forma y el movimiento. Los investigadores podrían algún día usar este modelo de calendario y la frecuencia de las respuestas aferentes para simular la sensación de textura para un amputado por «reproducir» las vibraciones producidas en un miembro artificial, ya que explora una superficie con textura mediante la estimulación eléctrica del nervio en las frecuencias correspondientes. También se podría utilizar para la representación háptica, o producir la sensación táctil de un objeto virtual en una pantalla táctil (piensa convertir su IPAD en un dispositivo de lectura de Braille, o el control de la cirugía robótica).
«Estamos tratando de construir una teoría de lo que hace que las cosas se sienten como se sienten», dijo Bensmaia. «Este es el comienzo de una historia que realmente va a cambiar la forma de pensar sobre el sistema somatosensorial».
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