Como el órgano más grande y prominente de nuestro cuerpo, la piel también proporciona una de nuestras conexiones más fundamentales con el mundo que nos rodea. Desde el momento en que nacemos, está íntimamente involucrado en cada interacción física que tenemos.
Aunque los científicos han estudiado el sentido del tacto, o hápticos, durante más de un siglo, muchos aspectos de su funcionamiento siguen siendo un misterio.
"El sentido del tacto no se comprende completamente, a pesar de que está en el centro de nuestra capacidad para interactuar con el mundo", dijo el investigador de hápticos de la UC Santa Barbara, Yon Visell. "Cualquier cosa que hagamos con nuestras manos: recoger unvidrio, firmar nuestro nombre o encontrar llaves en nuestra bolsa, nada de eso es posible sin el sentido del tacto. Sin embargo, no entendemos completamente la naturaleza de las sensaciones capturadas por la piel o cómo se procesan para permitir la percepcióny acción."
Tenemos mejores modelos de cómo funcionan nuestros otros sentidos, como la visión y el oído, pero nuestra comprensión de cómo funciona el sentido del tacto es mucho menos completa, agregó.
Para ayudar a llenar ese vacío, Visell y su equipo de investigación, incluidos Yitian Shao y el colaborador Vincent Hayward en la Sorbona, han estado estudiando la física de la sensación táctil: cómo tocar un objeto genera señales en la piel que dan forma a lo que nosotrosEn un estudio enlace publicado en la revista Avances científicos , el grupo revela cómo la elasticidad intrínseca de la piel ayuda a la detección táctil. Sorprendentemente, muestran que lejos de ser un simple material sensor, la piel también puede ayudar al procesamiento de la información táctil.
Para comprender este aspecto del tacto significativo pero poco conocido, Visell cree que es útil pensar en cómo el ojo, nuestro órgano visual, procesa la información óptica.
"La visión humana se basa en la óptica del ojo para enfocar la luz en una imagen en la retina", dijo. "La retina contiene receptores sensibles a la luz que traducen esta imagen en información que nuestro cerebro utiliza para descomponer e interpretar lo queestás mirando "
Continuó un proceso análogo cuando tocamos una superficie con nuestra piel, continuó Visell. Similar a las estructuras como la córnea y el iris que capturan y enfocan la luz en la retina, la elasticidad de la piel distribuye señales táctiles a los receptores sensoriales en toda la piel.
Partiendo del trabajo anterior que utilizaba una serie de pequeños acelerómetros usados en la mano para detectar y catalogar los patrones espaciales de las vibraciones generadas por acciones como golpeteo, deslizamiento o agarre, los investigadores aquí emplearon un enfoque similar para capturar patrones espaciales de vibraciónque se generan cuando la mano siente el ambiente.
"Utilizamos un dispositivo personalizado que consta de 30 sensores de tres ejes unidos suavemente a la piel", explicó el autor principal Shao. "Y luego le pedimos a cada participante en nuestros experimentos que realizara muchas interacciones táctiles diferentes con sus manos".El equipo recopiló un conjunto de datos de casi 5000 de tales interacciones y analizó esos datos para interpretar cómo la transmisión de patrones de vibración producidos por el tacto que se transmitieron a través del contenido de información en forma de mano en las señales táctiles.sí mismo.
Luego, el equipo analizó estos patrones para aclarar cómo la transmisión de vibraciones en la información en forma de la mano en las señales táctiles. "Utilizamos un modelo matemático en el que las señales de alta dimensión sentidas en toda la mano se representaban como combinaciones de un pequeñonúmero de patrones primitivos ", explicó Shao. Los patrones primitivos proporcionaron un léxico compacto, o diccionario, que comprimió el tamaño de la información en las señales, permitiendo que se codificaran de manera más eficiente.
Este análisis generó una docena o menos de patrones de ondas primitivas: vibraciones de la piel en toda la mano que podrían usarse para capturar información en las señales táctiles que siente la mano. La característica llamativa de estos patrones de vibración primitivos, dijo Visell, esque reflejaban automáticamente la estructura de la mano y la física de la transmisión de ondas en la piel.
"La elasticidad desempeña esta función muy básica en la piel de involucrar a miles de receptores sensoriales para el tacto en la piel, incluso cuando el contacto ocurre en un área pequeña de la piel", explicó. "Esto nos permite usar muchos más recursos sensoriales de lo que lo haríamos".de lo contrario estar disponible para interpretar qué es lo que estamos tocando ". El hallazgo notable de su investigación es que este proceso también hace posible capturar de manera más eficiente la información en las señales táctiles", dijo Visell. El procesamiento de información de este tipo normalmente se considerapara ser realizado por el cerebro, en lugar de la piel.
El papel desempeñado por la transmisión mecánica en la piel es, en algunos aspectos, similar al papel de la mecánica del oído interno en la audición, dijo Visell. En 1961, von Bekesy recibió el Premio Nobel por su trabajo que muestra cómo la mecánica delEl oído interno facilita el procesamiento auditivo. Al difundir sonidos con diferente contenido de frecuencia a diferentes receptores sensoriales en el oído, ayudan a la codificación de los sonidos por el sistema auditivo. El trabajo del equipo sugiere que procesos similares pueden subyacer al sentido del tacto.
Estos hallazgos, según los investigadores, no solo contribuyen a nuestra comprensión del cerebro, sino que también pueden sugerir nuevos enfoques para la ingeniería de futuras prótesis para los amputados que podrían estar dotados de materiales elásticos similares a la piel. Métodos similares también podríanalgún día se utilizará para mejorar la detección táctil de los robots de próxima generación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Bárbara . Original escrito por Sonia Fernández. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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