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Cómo el cerebro humano rastrea una bola rápida de 100 mph

Lanzar una pelota de béisbol es difícil. Como señaló xkcd ayer, lanzar un golpe con precisión requiere que un lanzador suelte la pelota en un momento extremadamente preciso; hacerlo más de medio milisegundo demasiado temprano o demasiado tarde hace que pierda por completo la zona de strike. Debido a que nuestros impulsos nerviosos tardan mucho más (cinco milisegundos completos) en cubrir la distancia de nuestro brazo, esta hazaña requiere que el cerebro envíe una señal a la mano para liberar la pelota mucho antes de que el brazo haya alcanzado su lanzamiento correcto. posición.

Sin embargo, la hazaña aún más difícil que lanzar una bola rápida podría ser golpear una. Hay un retraso de 100 milisegundos entre el momento en que sus ojos ven un objeto y el momento en que su cerebro lo registra. Como resultado, cuando un bateador ve una bola rápida volando a 100 mph, ya se movió 12.5 pies adicionales para cuando su cerebro realmente ha registrado su ubicación.

¿Cómo, entonces, los bateadores logran hacer contacto con las bolas rápidas de 100 mph, o, para el caso, los cambios de 75 mph?

En un estudio publicado hoy en la revista Neuron, los investigadores de UC Berkeley utilizaron fMRI (imágenes de resonancia magnética funcional) para identificar los mecanismos de predicción en el cerebro que permiten a los bateadores rastrear los tonos (y permiten que todo tipo de personas visualice los caminos de los objetos en movimiento en general). Descubrieron que el cerebro es capaz de "empujar" efectivamente los objetos hacia adelante en su trayectoria desde el momento en que los ve por primera vez, simulando su camino en función de su dirección y velocidad y permitiéndonos proyectar inconscientemente dónde estarán un momento después.

El equipo de investigación colocó a los participantes en una máquina de resonancia magnética funcional (que mide el flujo sanguíneo a varias partes del cerebro en tiempo real) y les hizo ver una pantalla que mostraba el "efecto de arrastre de flash" (abajo), una ilusión visual en la que un fondo en movimiento hace que el cerebro interprete erróneamente objetos estacionarios brevemente flasheados como en movimiento. "El cerebro interpreta los flashes como parte del fondo en movimiento y, por lo tanto, utiliza su mecanismo de predicción para compensar los retrasos en el procesamiento", dijo Gerrit Maus, autor principal del artículo, en un comunicado de prensa.

Debido a que los cerebros de los participantes pensaban que estas cajas parpadeaban brevemente, los investigadores plantearon la hipótesis de que el área de su cerebro responsable de predecir el movimiento de los objetos mostraría una mayor actividad. De manera similar, cuando se muestra un video donde el fondo no se movió pero los objetos parpadeantes sí lo hicieron, el mismo mecanismo de predicción de movimiento causaría una actividad neuronal similar. En ambos casos, la región V5 de su corteza visual mostró actividad distintiva, lo que sugiere que esta área alberga las capacidades de predicción de movimiento que nos permiten rastrear objetos que se mueven rápidamente.

Anteriormente, en otro estudio, el mismo equipo se había concentrado en la región V5 mediante el uso de estimulación magnética transcraneal (que interfiere con la actividad cerebral) para interrumpir el área y descubrió que los participantes eran menos efectivos para predecir el movimiento de los objetos. "Ahora no solo podemos ver el resultado de la predicción en el área V5, sino que también podemos mostrar que está causalmente involucrado en permitirnos ver objetos con precisión en las posiciones predichas", dijo Maus.

No es un gran salto suponer que este mecanismo de predicción es más sofisticado en algunas personas que en otras, razón por la cual la mayoría de nosotros sollozaríamos al intentar golpear la bola rápida de un lanzador de Grandes Ligas.

Según los investigadores, podría haber una falla en este mecanismo en personas que tienen trastornos de la percepción del movimiento, como la akinetopsia, que deja la capacidad de ver objetos estacionarios completamente intactos, pero deja a la persona esencialmente ciega a cualquier cosa en movimiento. Comprender mejor cómo la actividad neurológica en la región V5, junto con otras áreas del cerebro, nos permite rastrear y predecir el movimiento podría, a largo plazo, ayudarnos a desarrollar tratamientos para este tipo de trastornos.

Cómo el cerebro humano rastrea una bola rápida de 100 mph