miércoles, 31 de diciembre de 2014

De fantasmas y alucinaciones

Un Robot que te hace sentir como si un fantasma estuviera cerca


En 2006, el neurocientífico cognitivo Olaf Blanke, de la Universidad de Ginebra en Suiza, estaba probando las funciones del cerebro de una paciente, antes de operarla para mejorar su epilepsia, cuando notó algo extraño. Cada vez que estimulaba eléctricamente la región de su cerebro, responsable de la integración de diferentes señales sensoriales del cuerpo, la paciente miraba hacia atrás como si una persona estuviera allí, incluso cuando ella sabía muy bien que no había nadie realmente presente.

Ahora, con la ayuda de robots, Blanke y sus colegas no sólo han encontrado una explicación neurológica de esta ilusión, sino que también han conseguido que gente sana detecte "fantasmas" según se informa hoy en Current Biology. El estudio podría ayudar a explicar por qué los pacientes con esquizofrenia a veces sufren alucinaciones de que sus movimientos son controlados por aliens.

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"Es muy difícil tratar de entender los mecanismos implicados en algo tan extraño", dice el neurocientífico cognitivo Henrik Ehrsson, del Instituto Karolinska en Estocolmo, que no participó en el estudio. "Es muy alentador, muy impresionante, la forma en que este equipo está haciendo ciencia de esta cuestión."

Los fantasmas y las apariciones son un tema común en la literatura y la religión. En la vida real, los pacientes que sufren de esquizofrenia o epilepsia a veces parecen detectar una presencia cercana a ellos. Después de estudiar estos casos, Blanke dice que encontró algunas sorprendentes similitudes en la forma en la que los pacientes con epilepsia perciben estas misteriosas "apariciones". Casi todos los pacientes dijeron que la presencia se sentía como un ser humano situado justo detrás de la espalda, casi tocándolos, con intenciones maliciosas. Los pacientes con daño cerebral en el hemisferio izquierdo sintieron el fantasma en su lado derecho, y viceversa.

Para identificar las regiones del cerebro responsables de tales ilusiones, Blanke y sus colegas compararon el daño cerebral en dos grupos de pacientes. En el primer grupo, en su mayoría pacientes con epilepsia, todos dijeron sentir presencias fantasmales cerca de ellos. El otro grupo con una gravedad similar en sus enfermedades neurológicas y alucinaciones, no percibían ninguna presencia fantasmal. Las imágenes cerebrales revelaron que los pacientes que sintieron los "fantasmas" tenían lesiones en su corteza frontoparietal, una región del cerebro que controla los movimientos e integra señales sensoriomotoras del cuerpo, -tales como la del golpe y el dolor que acompaña a un puñetazo- en una imagen coherente.

Los investigadores sospechaban que los daños en esta región podrían haber alterado la forma en que el cerebro integra varias señales sensoriales y motoras para crear una representación coherente del cuerpo. Eso puede haber llevado a los pacientes a sentir erróneamente que estaba siendo tocados por alguien distinto de ellos mismos.

Así que el equipo construyó un robot para probar su teoría en personas sanas. La máquina consistía en dos brazos robóticos eléctricamente interconectados colocados delante y detrás de un participante, respectivamente. El brazo más pequeño en frente tenía una ranura en la que los participantes podían insertar su dedo índice derecho y moverlo dentro. Este movimiento provocaba que el brazo más grande situado a su espalda tocara en  diferentes posiciones en la espalda de los participantes, siguiendo el movimiento de su dedo. Durante los experimentos, los participantes llevaban los ojos vendados y auriculares para que se concentraran en lo que sentían. Se les dijo que sólo el robot les estaba tocando en la espalda, pero sin saberlo ellos, el toque en la espalda  a veces se sincronizaba con sus movimientos de los dedos, y a veces, se retrasaba medio segundo.

Cuando los participantes hablaron de cómo se sentían, un patrón claro surgió. Si el toque en la espalda estaba en sintonía con los movimientos de los dedos de los participantes, se sentían como si estuvieran tocando la espalda con su propio dedo. Pero cuando el toque en la espalda estaba fuera de sincronía, un tercio de los participantes sintió como si alguien les estuviera tocando. La sensación fue tan espeluznante que dos participantes les pidieron a los investigadores  detener el experimento.

Para verificar los resultados, los investigadores llevaron a cabo otro estudio en el que cuatro investigadores estaban en la habitación. A los participantes se les dijo que mientras estuvieran operando la máquina con los ojos vendados, algunos investigadores podrían acercarse a ellos sin llegar a tocarlos. Los investigadores les dijeron a los participantes que estimaran el número de personas que estaban cerca de ellos a intervalos regulares. En realidad, ningún investigador nunca se acercó a los participantes. Sin embargo, las personas que experimentaron un toque retardado sobre su espalda  sentían con más fuerza que otras personas estaban cerca de ellos, contando hasta cuatro personas cuando realmente no existía ninguna.

Los investigadores sospechan que cuando los participantes movían el dedo en la ranura del aparato, sus cerebros esperaban  sentir un toque en la parte posterior de inmediato. El retraso generaba un desajuste entre las expectativas del cerebro y las señales sensoriales reales que recibían, lo que alteraba la forma en que el cerebro integra las señales para crear una representación del cuerpo, y por lo tanto creaba la ilusión de que otro ser humano estaba tocándolos.

Los hallazgos podrían ayudar a los científicos a entender las alucinaciones de los pacientes con esquizofrenia, dice Blanke. Los científicos siempre han planteado la hipótesis de que los pacientes escuchan voces extrañas o sienten que no controlan su propio cuerpo porque sus cerebros no pueden integrar las señales corporales correctamente.

Los investigadores ahora están construyendo un sistema de robot equipado con imágenes de resonancia magnética MRI para estudiar lo que sucede exactamente en los cerebros de las personas sanas cuando sienten una presencia fantasmal y para estudiar cómo reaccionarían a los toques desajustados los pacientes con esquizofrenia.

Basado en:  Blanke O (2012) Multisensory brain mechanisms of bodily self-consciousness. Nature Reviews Neuroscience13: 556-571.