Los animales, ya sea que caminen sobre dos, cuatro o seis patas, mantienen su estabilidad al monitorear constantemente la posición de su cuerpo y corregir errores con cada paso que dan. Este fenómeno ha sido objeto de estudio por científicos del MIT, quienes han descubierto que diversas especies emplean estrategias similares para equilibrarse durante la locomoción.
La investigación, liderada por Nidhi Seethapathi, profesora asistente en Ciencias Cognitivas y de la Computación, junto a Antoine De Comite del K. Lisa Yang ICoN Center, revela que humanos, ratones y moscas de fruta utilizan un proceso de corrección de errores para guiar la colocación de sus pies y mantener la estabilidad al caminar. Los hallazgos fueron publicados el 21 de octubre en la revista PNAS.
Estrategias compartidas para el equilibrio
El cerebro integra información crucial para mantenernos erguidos mientras caminamos o corremos. Cada paso debe ajustarse continuamente según el terreno, la velocidad deseada y la posición actual del cuerpo en el espacio. “Dependemos de una combinación de información vestibular, proprioceptiva y visual para estimar el estado de nuestro cuerpo y determinar si estamos a punto de caer”, explica Seethapathi, quien también es investigadora asociada en el Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro.
Aunque se sabe que los humanos ajustan la posición de sus pies para corregir errores, no se había determinado si otros animales más estables lo hacen también. Para investigar esto, Seethapathi y De Comite analizaron datos sobre locomoción provenientes de ratones, moscas y humanos compartidos por otros laboratorios. Es importante destacar que todos los animales estudiados caminaban en entornos naturales cotidianos, como habitaciones, y no en cintas de correr o terrenos inusuales.
Errores comunes y correcciones precisas
Aun en circunstancias ordinarias, los tropiezos y pequeños desequilibrios son frecuentes. El análisis realizado por el equipo mostró que estos errores predecían dónde colocarían sus pies los animales en pasos subsecuentes, independientemente del número de patas que tuvieran.
Al rastrear los cuerpos de los animales y la colocación secuencial de sus pies, Seethapathi y De Comite lograron identificar una medida de error que guía cada siguiente paso. “Al adoptar este enfoque comparativo, nos hemos visto obligados a definir un error que se generaliza entre especies”, afirma Seethapathi. “Un animal se mueve con un estado corporal esperado a una velocidad particular; si se desvía de ese estado ideal, esa desviación —en cualquier momento— es el error”.
Implicaciones futuras para la investigación del equilibrio
La sorprendente similitud encontrada entre estas tres especies aparentemente tan diferentes abre nuevas posibilidades para futuros estudios sobre cómo los sistemas duales de control podrían generarse e integrarse en el cerebro para mantener cuerpos en movimiento estables.
Estudiar cómo los cerebros ayudan a los animales a moverse con estabilidad podría también guiar el desarrollo de estrategias más específicas para mejorar el equilibrio humano y prevenir caídas. “En individuos mayores o aquellos con trastornos sensorimotores, minimizar el riesgo de caídas es uno de los principales objetivos funcionales en rehabilitación”, concluye Seethapathi. Comprender fundamentalmente el proceso de corrección del error que nos ayuda a permanecer estables proporcionará información valiosa sobre por qué este proceso puede fallar en poblaciones con déficits neuronales.
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