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Una nueva investigación puede explicar por qué algunas estrellas deportivas, como las personas, anticipan y reaccionan a los objetos que se mueven rápidamente mucho más rápido que otros.

Cuando Serena Williams devuelve un servicio de tenis rápido como un rayo, la mayoría de nosotros nos maravillamos de su habilidad y velocidad. Teniendo en cuenta lo que el cerebro humano supera para que suceda, este tipo de hazañas son casi milagrosas.

Cuando miramos un objeto en movimiento, como una mosca, lo experimentamos en el presente. Pero las demoras en la forma en que el cerebro procesa la imagen desde el ojo significa que nuestra conciencia de los eventos visuales va a la zaga de su ocurrencia.

"Cuando objetos como las moscas se mueven impredeciblemente y aún extrapolamos sus ubicaciones, terminamos viéndolos en lugares donde nunca estuvieron".

Entonces, para permitir que una mosca se golpee o atrape una bola en movimiento, el cerebro ha desarrollado una forma de superar este retraso. Esto significa que no nos damos cuenta de este retraso y podemos interactuar incluso con objetos que se mueven rápidamente de manera extremadamente eficiente.

Los investigadores investigaron este fenómeno y descubrieron que la demora con la que las personas hacen movimientos oculares hacia un objetivo predice dónde perciben el objetivo, y algunas personas lo hacen mejor que otros.

Hinze Hogendoorn, investigador principal de la Facultad de Ciencias Psicológicas de la Universidad de Melbourne, dice que el cerebro luego determina qué hará el objetivo a continuación.

"Lo bueno de esto es que el cerebro aparentemente 'sabe' cuánto tiempo va a durar el movimiento del ojo, lo usa para calcular en qué dirección enviar el movimiento del ojo, y también usa esa misma señal para indicar a la conciencia dónde está el objeto en primer lugar, "explica Hogendoorn.

"Entonces, es una inversión de la noción intuitiva de que hacemos movimientos oculares hacia el lugar donde vemos el objetivo. En cambio, el movimiento del ojo que vamos a hacer determina dónde vemos el objetivo al que estamos haciendo el movimiento del ojo ", dice.

"Cuando objetos como las moscas se mueven impredeciblemente y aún extrapolamos sus ubicaciones, terminamos viéndolos en lugares donde nunca estuvieron".

'Predecir el presente'

El papel, que aparece en Journal of Neuroscience, analiza los retrasos en la transmisión en el sistema nervioso que plantean desafíos para localizar objetos en movimiento debido a la dependencia del cerebro de la información obsoleta para determinar su posición.

"Actuar eficazmente en el presente requiere que el cerebro compense no solo el tiempo perdido en la transmisión y el procesamiento de la información sensorial, sino también el tiempo esperado que se dedicará a la preparación y ejecución de los programas motores", escriben los autores. "Si no se tienen en cuenta estas demoras, se producirá una localización errónea y una orientación errónea de los objetos en movimiento".

Los participantes en el estudio tenían que indicar la posición percibida de un objetivo móvil en forma de anillo con un mouse de computadora. Los segmentos en blanco y negro continuaron moviéndose pero cambiaron gradualmente a gris oscuro uniforme.

"Como un sistema completo desde la percepción hasta la acción, necesitas saber cuánto tiempo durará la demora en el camino".

Los investigadores le pidieron a los observadores que comenzaran a mover el mouse tan pronto como el objetivo estuviera completamente gris.

Los investigadores descubrieron que el sistema visual usa las características espaciales y temporales de un próximo movimiento de ojos rápidos para localizar objetos visuales para la acción y la percepción.

"Este hallazgo contraintuitivo es importante porque no solo muestra que los mecanismos de extrapolación de movimiento funcionan para reducir el impacto conductual de los retrasos de transmisión neuronal en el cerebro humano, sino también que estos mecanismos están estrechamente relacionados en los sistemas perceptivo y oculomotor, estas son regiones interconectadas el sistema nervioso central que interactúa para controlar varios movimientos oculares ", dice Hogendoorn.

"Una explicación es que el cerebro supera sus propios retrasos a través de la predicción. Al usar lo que sabe sobre cómo se mueven los objetos en el mundo, el cerebro puede trabajar para compensar las demoras conocidas, esencialmente prediciendo el presente ", explica.

Expertos en extrapolación

En el movimiento visual, la posición futura de un objeto en movimiento se puede extrapolar en base a muestras anteriores. El equipo demostró recientemente que estos mecanismos neuronales sí reducen el desfase con el que el cerebro representa la posición de un objeto en movimiento.

"Una bola en movimiento rápido, que se perderá si el cerebro no compensa las demoras en el procesamiento, se puede atrapar porque se puede extrapolar su ubicación futura si se cuenta con suficiente información sobre su trayectoria pasada", dice Hogendoorn.

"Atrapar con precisión la bola en movimiento requiere que el cerebro compense, no solo los retrasos inherentes en el procesamiento de la información visual entrante, sino también los retrasos adicionales en los que incurre la planificación y ejecución del movimiento de la mano y el brazo", explica .

"Funcionar eficazmente en el presente requiere un mecanismo predictivo que resuelva con exactitud el tiempo perdido en la transmisión y el procesamiento de esa información sensorial", dice Hogendoorn. "Además del tiempo esperado que se perderá al prepararse para el siguiente programa del motor, transmitir los comandos del motor asociados y mover realmente los efectores correspondientes, todo eso puede llevar hasta medio segundo".

"En ese momento, un balón de cricket o tenis rápido se habrá movido más de diez metros. Que una persona pueda golpearlo o atraparlo es increíble ".

'De la percepción a la acción'

Hogendoorn dice que los hallazgos se alinean y amplían la investigación previa, al mostrar que los mecanismos de extrapolación de movimiento están relacionados con movimientos oculares suaves y rápidos.

En cuanto a los deportistas de élite, dice que podrían tener una capacidad inherente para procesar toda esta información de forma más rápida y precisa que otros, o desarrollarla a través de la práctica. O tal vez ambos.

"El hecho de que las personas puedan hacer eso significa que son muy buenos para extrapolar y predecir dónde estarán las cosas y cuándo", dice Hogendoorn.

"Como un sistema completo desde la percepción hasta la acción, necesitas saber cuánto tiempo durará la demora en el camino".

Por lo tanto, aunque no sea un atleta de clase mundial, aún puede maravillarse con el poder de computación de su propio cerebro, la próxima vez que intente atrapar una pelota.

Fuente: Universidad de Melbourne

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