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¿Cómo aprende nuestro cerebro un movimiento?

14 diciembre, 2017

Aprendizaje motor, observación de acciones e imaginería motora.

La fisioterapia se define como “profesión sanitaria cuyo principal objetivo es la promoción de la salud y la función óptima, a través de la aplicación de los principios científicos para prevenir, identificar, evaluar, corregir o aliviar las disfunciones del movimiento” (American Physical Therapy Association; 1989). Por ello, es fundamental comprender los mecanismos que se encuentran detrás del proceso de aprendizaje motor o, dicho de otra manera, saber cómo aprende nuestro cerebro el movimiento, para ello hay que conocer estrategias como la observación de acciones y la imaginería motora.

Se entiende por aprendizaje motor el proceso por el cual los movimientos son ejecutados de forma más rápida y precisa a través de la práctica. En la gran mayoría de los procesos de rehabilitación es necesario que los pacientes aprendan un determinado movimiento, bien porque se necesita realizar un ejercicio nuevo como parte de la recuperación, o bien porque es necesario reaprender una tarea motora que se ha visto alterada por la lesión o patología del paciente. Ejemplos claros de estas situaciones pueden ser, respectivamente, pacientes con dolor lumbar que necesitan aprender ejercicios de estabilización lumbopélvica o pacientes con patología neurológica que requieren reaprender determinadas fases de la marcha.

Dichos procesos de aprendizaje motor se pueden subdividir en las siguientes fases:

  1. Fase rápida de aprendizaje en la que se observan los primeros cambios en la ejecución del movimiento. Suele ocurrir en la primera sesión de entrenamiento, aunque depende de forma directa de la dificultad de la tarea a aprender. Por ejemplo, si el movimiento consiste en mover cuatro veces los dedos, la fase rápida durará unos minutos, mientras que, si la tarea consiste en aprender a tocar un movimiento musical, la fase rápida del aprendizaje podrá extenderse durante más tiempo.
  2. Fase de consolidación en la que se producen cambios en la ejecución del movimiento 6 horas después de la primera práctica.
  3. Fase lenta, en la que se integra mejor el movimiento tras varias sesiones de práctica.

En diferentes estudios en los que se analiza la actividad del cerebro durante el aprendizaje motor, se ha observado que en las primeras fases (rápidas) predomina la actividad en áreas anteriores del cerebro (corteza prefrontal y área premotora) (Sun et al., 2007). Esto se debe a que en la fase rápida se requiere más atención dirigida al movimiento que queremos aprender. Según va progresando la práctica se va alcanzando un estadio en el que la tarea motora se desarrolla de forma casi automática, con muy poca demanda de atención (Seidler, et al., 2012).

En relación a la actividad del cerebro durante el movimiento, es interesante explicar brevemente el papel que juegan las neuronas espejo. Si bien se conoce que al realizar un movimiento aumenta la actividad de determinadas áreas motoras del cerebro (área motora, área premotora, etc), fue en 1996 cuando el neurobiólogo Giacomo Rizzolati descubrió, investigando con monos, que un determinado grupo de neuronas de esas áreas motoras se activaban, no solo cuando el mono realizaba un determinado movimiento, sino también cuando veía a otro mono hacer ese movimiento (Bear et al., 2007).

Estas neuronas espejo juegan un papel fundamental en los procesos de aprendizaje por observación e imitación. Pero ésta no es su única contribución. En estudios posteriores realizados con humanos se ha llegado a la conclusión que las neuronas espejo que se sitúan en áreas motoras de nuestro cerebro no sólo se activan al realizar u observar un movimiento, sino que su actividad incrementa durante cualquier proceso cognitivo que conlleve focalizar la atención en un movimiento, como puede ser pensar e imaginar en un determinado gesto (Lui et al., 2008). Estudios más recientes demuestran que utilizar técnicas basadas en observar o imaginar acciones (imaginería motora) consiguen optimizar los procesos de aprendizaje motor. Se ha observado que la reorganización de la corteza cerebral que se produce al imaginar una determinada tarea motora es similar a la que se observa cuando el sujeto realiza la tarea motora de forma física, llegando a la conclusión de que, durante el aprendizaje motor y la adquisición de nuevas destrezas motoras, un paciente puede optar por practicar de forma física o mental dicha tarea (Pascual Leone et al., 1995; Gatti et al., 2013). Sin embargo, la observación de acciones es ligeramente superior a la imaginería motora cuando se trata de una tarea motora compleja (Gatti et al., 2013). Respecto a la combinación entre práctica física y práctica mental, la evidencia actual sugiere que al añadir sesiones de practica mental durante el entrenamiento de una determinada destreza (Ej. Gestos deportivos, habilidades de cirugía, etc) se optimiza el proceso de aprendizaje motor (Arora et al., 2011; Sanders et al, 2008).

En definitiva, los procesos de observación de acciones e imaginería motora contribuyen al aprendizaje motor por tratarse de técnicas que dirigen la atención al movimiento y fomentan la planificación motora, aspectos muy importantes en las primeras fases del aprendizaje motor.

Gonzalo Navarro Fernández
Fisioterapeuta


Bibliografía.

American Physical Therapy Association. Sitio Web Oficial: http://www.apta.org

Arora S, Aggarwal R, Sirimanna P, Moran A, Grantcharov T, Kneebone R, et al. Mental practice enhances surgical technical skills: a randomized controlled study. Ann Surg. 2011;253(2):265–70.

Bear MF, Connors BW, Paradiso MA. Neurociencia. La Exploracion del Cerebro. 3rd ed. Raven L, editor. Wolters Kluwer : Lippincott Williams & Wilkins; 2007. 415-418 p.

Gatti R, Tettamanti A, Gough PM, Riboldi E, Marinoni L, Buccino G. Action observation versus motor imagery in learning a complex motor task: A short review of literature and a kinematics study. Neurosci Lett. 2013 Apr 12;540:37–42.

Pascual Leone A, Dang N, Cohen LG, Brasil-Neto J, Cammarota A, Hallett M. Modulation of motor response evoked by transcranial magnetic stimulation during the acquisition of new fine motor skills, Journal of Neurophysiology 74 (1995) 1034–1045.

Lui F, Buccino G, Duzzi D, Benuzzi F, Crisi G, Baraldi P, Nichelli P, Porro CA, Rizzolatti G. Neural substrates for observing and imagining non object-directed actions, Society for Neuroscience 3 (2008) 261–275.

Sanders CW, Sadoski M, van Walsum K, Bramson R, Wiprud R, Fossum TW. Learning basic surgical skills with mental imagery: using the simulation centre in the mind. Med Educ. 2008;42(6):607–12.

Seidler RD, Bo J, Anguera JA. Neurocognitive contributions to motor skill learning: the role of working memory. J Mot Behav. 2012 Nov;44(6):445–53.

Sun FT, Miller LM, Rao AA, D’Esposito M. Functional connectivity of cortical networks involved in bimanual motor sequence learning. Cereb Cortex. 2007 May 13;17(5):1227–34.

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