Por qué practicar deportes contra robots puede modificar el cerebro humano

Fue capitana del equipo de tenis de su escuela secundaria y veterana en la práctica. Tuvo cuatro años de experiencia en el tenis de espacios académicos y todo pareció confabularse para este preciso momento. Es que Amanda Studnicki, estudiante de posgrado de la Universidad de Florida (UF) fue parte de una investigación científica que la puso a ella como uno de los sujetos de estudio.

Durante semanas, Studnicki sirvió y se enfrentó a decenas de jugadores en una cancha de tenis de mesa. Sus oponentes lucían gorros con electrodos saliendo de sus cabezas que, además, se conectaban a una mochila. El oponente iba cambiando: ella o una máquina de servicio de pelota. Pero más allá de un simple juego, el objetivo era otro: comprender cómo reaccionan nuestros cerebros ante las intensas demandas de un deporte de alta velocidad como el tenis de mesa.

Además, se buscaba analizar cuáles son las diferencias cuando el oponente es una máquina. La respuesta fue tajante: los cerebros de los jugadores reaccionaron de manera muy diferente entre contrincantes humanos o mecánicos.

Enfrentados a una máquina lanza pelotas, los cerebros de los jugadores se revolucionaron en anticipación del siguiente servicio. Mientras que con las señales obvias de que un oponente humano que estaba a punto de sacar, sus neuronas zumbaban al unísono, aparentemente confiados en su próximo movimiento.

Los hallazgos, que fueron publicados en eNeuro, tienen implicaciones para el entrenamiento deportivo, lo que sugiere que los oponentes humanos brindan un realismo que no puede ser reemplazado por máquinas. En tanto, a medida que los robots se vuelven más comunes y sofisticados, comprender la respuesta de nuestro cerebro podría ayudar a que nuestros compañeros artificiales sean más espontáneos, según se detalla en el comunicado de prensa que emitió la Universidad.

Los robots son cada vez más ubicuos. Hay compañías como Boston Dynamics que están construyendo algunos que pueden interactuar con humanos y otras compañías que están produciendo robots de asistencia social que ayudan a los ancianos. Los humanos que interactúan con los robots serán diferentes a cuando lo hacen con otras personas. Nuestro objetivo a largo plazo es tratar de comprender cómo reacciona el cerebro a estas diferencias.

Nuestro laboratorio ha estudiado durante mucho tiempo la respuesta del cerebro a las señales visuales y las tareas motoras, como caminar y correr. Pero en el último tiempo buscó actualizarse para estudiar una acción compleja y de ritmo rápido. Fue en ese momento que Studnicki, y su experiencia tenística, se sumaron al grupo de investigación.

Entonces, el laboratorio decidió que el tenis era el deporte perfecto para abordar estas preguntas. Pero los movimientos de gran tamaño, especialmente los saques altos por encima de la cabeza, demostraron ser un obstáculo para la tecnología más nueva.

Así que, literalmente, redujimos las cosas al tenis de mesa e hicimos las mismas preguntas que teníamos antes para el de courts. Pero aún restaba compensar los movimientos más pequeños del tenis de mesa, es por eso que se ubicaron 120 electrodos en una gorra típica de escaneo cerebral, y cada uno adicional proporcionó un control para los movimientos rápidos de la cabeza durante un partido de tenis de mesa.

Con todos estos electrodos escaneando la actividad cerebral de los jugadores, se pudo sintonizar la región del cerebro que convierte la información sensorial en movimiento. Esta área se conoce como la corteza parieto-occipital. Studnicki detalló que esta región cerebral “toma todos tus sentidos (visual, vestibular, auditivo) y brinda información sobre cómo crear tu plan motor”.

“Se ha estudiado mucho para tareas simples, como alcanzar y agarrar, pero todas son estacionarias. Queríamos entender cómo funcionaban los movimientos complejos, como seguir una pelota en el espacio e interceptarla, y el tenis de mesa era perfecto para esto”, relató la investigadora y tenista. El siguiente paso fue evaluar decenas de horas de juego contra Studnicki y la máquina de pelotas.

Al jugar contra otro humano, las neuronas de los jugadores trabajaban al unísono, como si todos hablaran el mismo idioma. Por el contrario, cuando los jugadores se enfrentaban a una máquina que sacaba pelotas, las neuronas de sus cerebros no estaban alineadas entre sí. En el mundo de la neurociencia, esta falta de alineación se conoce como “desincronización”, es decir “modificación de la actividad bioeléctrica sincrónica de un conjunto de elementos nerviosos”.

Si tenemos 100.000 personas en un estadio de fútbol y todos animan juntos, eso es como una sincronización en el cerebro, que es una señal de que el órgano está relajado. Si tenemos esas mismas 100.000 personas pero todas están hablando con sus amigos, están ocupadas pero no están sincronizadas. En muchos casos, esto es una indicación de que el cerebro está haciendo muchos cálculos en lugar de estar sentado e inactivo.

Esta situación podría estar relacionada con que los cerebros de los jugadores estaban tan activos mientras esperaban los saques robóticos, porque la máquina no da pistas de lo que va a hacer a continuación. Lo que está claro es que nuestros cerebros procesan estas dos experiencias de manera muy diferente, lo que sugiere que entrenar con una máquina podría no ofrecer la misma experiencia que jugar contra un oponente real.

“Todavía veo mucho valor en practicar con una máquina. Creo que van a evolucionar en los próximos 10 o 20 años, y podríamos ver comportamientos más naturales para que los jugadores practiquen”, concluyó Studnicki.

*Daniel Ferris, coautor del trabajo y profesor de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Florida, Estados Unidos.

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