Mantener el equilibrio es más difícil de lo que parece. Una imagen libre de derechos de corbis.com

Conservar el equilibrio no es tan sencillo como parece - sólo trate de permanecer sobre un pie durante un minuto entero, y tendrá una idea del continuo esfuerzo involucrado.

Es una de esas habilidades complejas como la lectura que se vuelven tan automáticas con la práctica que simplemente nos olvidamos de lo complicadas que fueron de aprender. Y, como la lectura, se puede suponer que tendría que ocurrir algo extraordinario para olvidarse.

De verdad que es complejo. Como viajar al espacio.

Los investigadores han encontrado que los astronautas que regresan de un viaje espacial pueden mantener el equilibrio, pero les resulta mucho más difícil. Eso es porque, según explica el neurocientífico de la NASA Bill Paloski, sus cerebros ya no están seguros acerca de cómo interpretar la información que les llega desde los sentidos.

Cuando alguien se equilibra, dice, emplea información de al menos tres fuentes: los sensores propioceptivos en los músculos, que dicen qué partes del cuerpo están en relación con otras, el sistema vestibular en el oído interno, que registra la posición de la cabeza en el espacio, y por supuesto los ojos.|

El cerebro procesa toda esa información mediante la construcción de 'un modelo'. Los programadores de computadoras pueden denominarla una subrutina mental, pero es más que un algoritmo. Los modelos proporcionan un contexto para interpretar y reaccionar a los datos sensoriales. El cerebro genera tales modelos todo el tiempo - es la forma que nos permite aprender y adaptarnos. Lo hacemos en la Tierra, dice, cuando aprendemos un nuevo idioma, o incluso cuando nos acomodamos a unas nuevas gafas.

Los astronautas también lo hacen. En la Tierra, sus cerebros ya han construido un modelo que les dice cómo gestionar sus cuerpos a 1-g (gravedad normal). En el espacio, deben de formarse un modelo para 0-g (sin peso). Entonces, de regreso a la Tierra, tienen que comprender que es el momento de conmutar de nuevo al modelo 1-g.

La transición no siempre es sencilla.

El equilibrio en el espacio necesita nuevas maneras de pensar. [more]

Cuando alguien se encuentra en un contexto completamente nuevo, como el espacio, el cerebro tiene algún trabajo que realizar. Tiene que decidir si este será un contexto persistente o no - si le interesa construir un modelo. Y si es así, entonces tiene que desarrollar uno.

Al cerebro le lleva tiempo interpretar la nueva información, formarse un nuevo modelo, comprender cuándo conmutar desde un modelo a otro. Y durante esa transición, cuando el cerebro está confuso acerca de qué modelo usar, comienza a interpretar datos sensoriales de forma errónea. Se tiene la ilusión, por ejemplo, de que el mundo alrededor de uno se está moviendo, cuando lo único que en realidad se mueve es la propia cabeza. Los dolores de cabeza y los mareos son otros síntomas de esta transición desconcertante. 'Las ilusiones perceptuales que tienen los astronautas son muy interesantes', señala.

Paloski, que trabaja con astronautas en el Centro Espacial Johnson , está tratando de entender exactamente cuál es la señal que hace que los astronautas cambien de modelos. Hace esto enviando a sus cerebros información sensorial confusa, con la que, cree, forzará un cambio desde un estado a otro.

Hace unos diez años, recuerda, durante un ensayo neurológico post-vuelo que incluía una silla giratoria, un astronauta que realmente había recobrado el sentido del equilibrio la perdió de nuevo completamente. Repetida la prueba, el astronauta continuó cayéndose, 'como en un día de aterrizaje'.

'Algo ocurrió en el cerebro de esa persona que causó una conmutación, pensamos, desde una adaptación terrestre a una adaptación 0-g. Probablemente el cerebro se confundió por las señales que estaba recibiendo en la silla, y decidió interpretar tales señales como diciendo: Debo de haber regresado al espacio. Y eso activó el modelo que era congruente con el vuelo espacial'.

Empleando esta centrifugadora a escala humana, Bill Paloski se prepara para hacer girar astronautas con la finalidad de aprender más acerca de cómo nuestros cerebros manejan los modelos mentales del equilibrio. Crédito de la imagen: NASA.

Ahora Paloski está tratando de recrear ese efecto.

'Sabemos que los astronautas están al borde de la readaptación a la Tierra en el plazo temporal de 2 a 4 días después de un vuelo espacial de corta duración. Por lo que pensamos, ¿por qué no vamos al día 3, cuando creemos que alguien está recién adaptado, y vemos si podemos inducir al cerebro a cambiar de estado?'.

Para hacer esto, Paloski pondría astronautas en una centrifugadora. Mientras yacieran confortablemente sobre sus costados (los astronautas se prueban de uno en uno), el dispositivo gira con un rango variable de velocidades hacia delante y hacia atrás. Después de diez minutos de girar, se examina a los astronautas. Se sitúan de pie sobre una plataforma dentro de una cabina. Todo lo que tienen que hacer es permanecer tan quietos como sea posible. Pero la plataforma y la cabina están diseñadas para aislar de los diferentes tipos de información sensorial usadas en el equilibrio - visual, vestibular y propioceptiva. Por ejemplo, los sensores propioceptivos más importantes para el control del equilibro son los receptores de fuerza en los tobillos, y la plataforma puede evitar que el cuerpo reciba esa información sensorial. 'Si empiezas a balancearte para un lado', explica Paloski, 'movemos la plataforma un ángulo que es idéntico al ángulo que te has desplazado, con lo que el ángulo del tobillo no cambia'.

Tras el paso por la centrifugadora, este sujeto de prueba entra en la "cabina de equilibrio", también conocida como "sistema de posturografía". Crédito de la imagen: NASA.

Mediante el centrifugado de los astronautas y los ensayos en la 'cabina de equilibrio', Paloski espera aprender la manera de facilitar la transición desde un estado a otro. Sus sujetos serán los miembros de la tripulación de la misión STS-107 del trasbordador espacial, que está previsto que sea lanzado en Enero de 2003. 'Planeamos ensayar con estos astronautas tanto antes como después de la misión', dice.

La investigación de Paloski puede ayudar a los astronautas a recuperar sus sentidos del equilibrio más rápidamente, pero hay más que eso. Por ejemplo, un efecto secundario de la transición entre modelos es el mareo. El trabajo de Paloski podría ayudar a los médicos a comprender esos malestares. También podría ser posible entrenar a los astronautas a desarrollar modelos antes de que los necesiten. Los exploradores de Marte, por ejemplo, podrían generar un modelo 1/3-g mucho antes de que llegaran al planeta rojo.

¿Y para nosotros en la Tierra? El trabajo de Paloski también nos podría ayudar aquí. Últimamente su investigación se centra en hacer más fácil el aprendizaje - y eso es algo que hacemos cada día de nuestras vidas.