Unicersum Cerebro

Bases neurofisiológicas y principios generales del control motor

RESUMEN

• Históricamente ha habido una pugna entre dos posiciones en relación al control motor. Por un lado, están quienes afirman que los sistemas nerviosos actúan de forma reactiva; así, los más complejos movimientos están conformados por el montaje organizado de arcos reflejos y solo podrían presentarse por la presencia de estímulos sensoriales adecuados. Por otro lado, están quienes proponen que los comportamientos no son reactivos al medio; estos comportamientos (innatos) corresponderían a las pautas motoras fijas o patrones innatos de comportamiento. La comprensión de los mecanismos celulares y subcelulares subyacentes al control motor, ha permitido entender las ventajas y limitaciones de la adopción de cada una de estas explicaciones. En el presente documento, se discuten de forma sucinta algunos de los elementos neurobiológicos que permiten contemplar el panorama del control motor desde una perspectiva contemporánea más amplia. Debido al carácter general de esta aproximación, no se abordarán algunos aspectos importantísimos del control motor, tales como las funciones de control involuntarias autónomas, sin la cual la vida misma sería imposible. Se inicia con una contextualización general del término control motor. A continuación se analizan algunos de los fundamentos neuroanatómicos y neuroquímicos bases para la comprensión del funcionamiento nervioso. Luego se presentan algunos principios generales de la organización sináptica.

En el estado actual de desarrollo tecnológico, hablar de “neurofisiología del control motor” no es más una redundancia. Sabemos que estamos rodeados de un número, cada vez mayor, de elementos dotados de inteligencia artificial. Todos estamos familiarizados con cámaras capaces de autoajustar la apertura del diafragma o el enfoque de la imagen, puertas que se abren o cierran accionadas por fotoceldas, electrodomésticos que autoregulan su propio funcionamiento de acuerdo con las condiciones del medio y un sinnúmero de autómatas utilizados en la industria. Algunos de estos mecanismos despiertan en el hombre la sospecha de un incierto futuro en el que su especie será desplazada por su propia invención. Muchos, si no todos estos, mecanismos funcionan de acuerdo con un principio tan sencillo como universal para los sistemas biológicos: la retroalimentación. Igual a como operan los sistemas biológicos, estos servomecanismos poseen cuando menos tres componentes: a) un sensor, b) un efector y c) un comparador. El censor es el encargado de realizar la lectura del estado real en que se encuentra el sistema; el comparador, es el encargado de precisamente, comparar este estado con el estado deseado del sistema y de acuerdo con ello tomar una decisión -seguir o no seguir una cierta acción-, y el efector el encargado de realizar la acción. Si el estado real es igual al estado deseado no se realiza ningún cambio; si difieren se inicia alguna acción; quizá el termostato sea el ejemplo más sencillo para explicar este proceso: existe un límite máximo y uno mínimo de temperatura deseada (estado deseado). Al alcanzar la temperatura niveles inferiores al límite mínimo se enciende el sistema de calefacción; al alcanzar niveles superiores al límite superior, se apaga el sistema de calefacción, manteniéndose constantemente de esta forma la temperatura dentro de los límites establecidos. Estos mecanismos, (servomecanismos), cuando reaccionan ante la información entrante al sistema, son un ejemplo de control motor (1), muy similar a los procesos de control motor exhibidos por animales. Se dará inicio a este brevísimo estudio de la neurofisiología del control motor con una contextualización general del problema que se pretende abordar; luego se presentan algunas consideraciones anatómicas y neuroquímicas muy generales, base para la comprensión de algunos de los principios organizativos de la integración nerviosa y se concluye con unas anotaciones funcionales.

Generalidades del estudio neurofisiológico del control motor

Integrando elementos de la Neuroanatomía con la Matemática, Andras Pellionisz y Rodolfo Llinás propusieron en 1979 el modelo de las matrices tensoriales para la comprensión parsimoniosa del control motor. Este modelo está basado en el análisis de un movimiento muy simple, realizado por un hipotético ser bidimensional llamado Roger y que se asemeja a un cangrejo. Nuestro cangrejo posee un brazo articulado en dos puntos y un par de ojos separados por una distancia determinada y constante. Todo el trabajo que hará Roger será “ver” una manzana ubicada dentro de su espacio motor y “alcanzarla” con su “brazo”. Obviamente, Roger funciona como un servomecanismo, es decir, buscando la igualación del punto cartesiano en que se coloca el extremo de su brazo, con el punto cartesiano de confluencia de sus “ojos”. Simplemente se trata de otorgar a cada posible punto focal un equivalente en grados de articulación del brazo, con lo que se obtendrá un universo limitado de pares: a cada punto focal corresponderá un único punto articular. Todos los sistemas biológicos funcionan con leves modificaciones de este plan general de trabajo. O sea, el sistema nervioso es una colección de procesos y operaciones que otorgan a cada unidad de entrada una equivalente de salida; este proceso es afinado instante a instante por medio de la práctica. Si consideramos así al control motor, podremos realizar un análisis más ordenado de las diversas fases (temporales y espaciales) de la ejecución del movimiento, y de la forma en que trabajan integradamente todos y cada uno de los componentes del sistema.

Solo como una formalidad epistemológica, se mencionará que para el desarrollo de este ensayo se siguieron los delineamientos teóricos trazados por Ivan M. Sechenov, quien es, a modo de ver del autor, una de los grandes directrices de la neurociencia actual. Este encuadre filosófico, determinó la inclusión de algunos elementos, en tanto que determinó la exclusión de otros.

Consideraciones neuroanatómicas

Se dará inicio con la revisión de algunos elementos neuroanatómicos generales.

Imagine al Sistema Nervioso Central como una unidad de procesamiento de la información percibida por el animal (2); debido a que la vida de este animal dependerá de la ejecución de respuestas correctas frente a lo percibido (p. ej. correr frente a un predador o atacar frente a una presa), es enteramente comprensible que la evolución dotará a los animales de una enorme cantidad de sistemas y subsistemas para el control de sus movimientos.

Evidentemente, es el arco reflejo monosináptico la base general sobre la cual se da la construcción de todos los demás sistemas de control exhibidos en animales a lo largo de la escala evolutiva;

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