Cómo las alas virtuales remodelan el cerebro: dentro de la ciencia del vuelo sintético

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La idea de que les crezcan alas y volar al cielo es un elemento básico de la ciencia ficción, personificado por personajes como Warren Worthington III de X-Men. Si bien el crecimiento biológico de las alas sigue estando firmemente en el ámbito de la fantasía, investigaciones recientes en neurociencia sugieren que el cerebro humano es mucho más adaptable de lo que se pensaba anteriormente. Un nuevo estudio revela que a través del entrenamiento inmersivo en realidad virtual (VR), las personas pueden incorporar psicológica y neurológicamente apéndices virtuales en su esquema corporal.

Reconfigurando la percepción a través del entrenamiento virtual

Publicado en Cell Reports, el estudio demuestra que después de entrenar con alas virtuales, los cerebros de los participantes comenzaron a procesar imágenes de estas extremidades artificiales de manera similar a como procesan brazos y manos reales. Este hallazgo resalta la notable plasticidad del cerebro humano: su capacidad para reorganizarse formando nuevas conexiones neuronales en respuesta al aprendizaje y la experiencia.

“Si el cerebro puede incorporar algo tan inhumano como un ala, también puede incorporar muchos otros tipos de mejoras en las extremidades”, señala la neurocientífica cognitiva Jane Aspell de la Universidad Anglia Ruskin.

La investigación surgió de una curiosidad personal. Yanchao Bi, neurocientífico cognitivo de la Universidad de Pekín, abrigó durante mucho tiempo el sueño de experimentar el vuelo de primera mano. Cuando discutió este deseo con Kunlin Wei, quien dirige el Laboratorio de Control de Motores de la universidad, la conversación pasó de la fantasía al diseño experimental. El laboratorio de Wei había estado utilizando la realidad virtual para estudiar la percepción del movimiento, lo que generó una pregunta fundamental: ¿Podrían los humanos aprender a volar en realidad virtual y cómo ese entrenamiento alteraría sus vías neuronales?

La mecánica de aprender a volar

Para probar esto, el neurocientífico Yiyang Cai diseñó un programa de entrenamiento de una semana de duración basado en la mecánica del vuelo de las aves. Veinticinco participantes se pusieron cascos de realidad virtual y equipo de seguimiento de movimiento. En el entorno virtual, se veían a sí mismos como figuras parecidas a pájaros equipadas con grandes alas emplumadas de color óxido.

La interacción fue intuitiva: la rotación de las muñecas y el aleteo de los brazos en el mundo real hacían que las alas virtuales se movieran sincronizadas. A lo largo de la semana, los participantes realizaron una serie de tareas cada vez más complejas:
* Desviar bolas de aire que caen con sus alas.
* Mantener la altitud sobre escarpados acantilados virtuales.
* Navegación a través de anillos aéreos.

El progreso varió entre los individuos. Algunos dominaron los controles en el primer intento, mientras que otros necesitaron tres o cuatro sesiones para lograr fluidez. Sin embargo, la mejora fue consistente y observable en todo el grupo.

Adaptación neuronal y propiedad del cuerpo

El hallazgo principal del estudio radica en los cambios observados en la corteza visual de los participantes, la región del cerebro responsable de procesar imágenes de partes del cuerpo. Después del período de entrenamiento, esta región mostró una respuesta significativamente más fuerte a las imágenes de alas. Más importante aún, el patrón de actividad neuronal al observar las alas comenzó a reflejar el patrón utilizado para procesar las extremidades superiores.

Este cambio indica que los participantes habían comenzado a percibir las alas no como objetos externos, sino como partes integrales de sus propios cuerpos. Este fenómeno, conocido como “propiedad del cuerpo” o “incorporación de extremidades”, sugiere que los límites de la plasticidad cerebral son más amplios de lo que se creía. El cerebro está dispuesto a ampliar su definición de “yo” para incluir herramientas virtuales si la retroalimentación sensorial es consistente e interactiva.

Más allá de la novedad: implicaciones para la tecnología futura

La importancia de este estudio se extiende más allá de la novedad del vuelo virtual. Ofrece información crucial sobre cómo los humanos podrían interactuar con tecnologías futuras, incluidas extremidades artificiales, exoesqueletos e interfaces sensoriales avanzadas.

Kunlin Wei enfatiza que la experiencia de primera mano transforma la comprensión de maneras que el conocimiento abstracto no puede. Al permitir a los usuarios “vivir” dentro de una nueva realidad física, la realidad virtual puede acelerar la adopción y el uso intuitivo de tecnologías complejas. A medida que la realidad virtual se convierte en un medio cada vez más común para el trabajo, el juego y la terapia, comprender su impacto en el cerebro humano se vuelve esencial.

“En el futuro, es posible que pasemos mucho tiempo en la realidad virtual”, afirma Wei. “Estamos muy interesados ​​en lo que esto podría significar para el cerebro humano”.

Conclusión

Esta investigación confirma que el cerebro humano es capaz de integrar partes virtuales del cuerpo en su mapa sensorial, difuminando la línea entre la realidad física y la simulación digital. A medida que avanza la tecnología de realidad virtual, nuestra comprensión de uno mismo y del cuerpo puede seguir evolucionando, abriendo nuevas posibilidades para la rehabilitación médica, la integración tecnológica y la experiencia humana.