Universidad Politécnica de Cartagena TESIS DOCTORAL “UNA ...

Introducción
radicalmente diferente a como lo hace una computadora o un robot actual. Los
mecanismos por los cuales se procesa la información son inmensamente más complejos
y sutiles en los circuitos neuronales, que en los circuitos electrónicos de las
computadoras actuales. Las interacciones entre neuronas no sólo hacen silenciar o
activar a grupos de neuronas, sino que también modifican las propiedades de respuesta
de dichas neuronas ante la interacción con señales sensoriales del mundo exterior. Un
aprendizaje elemental como puede ser el evitar comportamientos con consecuencias
negativas, implica millones de eventos neuronales, incluyendo la reconfiguración y el
establecimiento de nuevas conexiones entre las distintas neuronas, en lo que se
denomina adaptabilidad al entorno de los sistemas biológicos.
La Neuro-Robótica constituye un campo emergente y novedoso que representa, en
su objetivo, un enorme reto para la ciencia y la tecnología: la transferencia de principios
fundamentales de la neurobiología que rige el comportamiento humano y animal, a las
diversas disciplinas de la ingeniería que conforman la robótica (procesamiento de
señales, control robusto y adaptativo, sistemas no lineales, reconocimiento de patrones,
mecatrónica, etc…). Si la robótica de por sí, siempre ha sido un campo multidisciplinar,
sobre todo desde el punto de vista tecnológico, la necesidad de imprimir mayores
avances en este campo, requiere de una mayor interacción entre los investigadores en
robótica, con científicos de otras comunidades científicas como son las neurociencias, la
fisiología o la psicología.
Actualmente, las neurociencias están evolucionando desde el examen aislado del
comportamiento de neuronas o pequeños grupos de ellas, hacia el análisis de la función
cerebral al nivel de sistemas y subsistemas. Esta tendencia clara e imparable, establece
dos líneas muy claras de interacción de neurocientíficos con ingenieros (Jeannerod y col,
1995). Por un lado, muchos mecanismos relacionados con la coordinación sensomotora,
la planificación o selección de comportamientos en entornos complejos y
dinámicos, o el aprendizaje y desarrollo de habilidades motrices y cognitivas en
humanos, todavía escapan a una comprensión completa por nuestra parte.
Actualmente, la tecnología robótica se encuentra lo suficientemente madura, como para
proporcionar componentes de inspiración antropomorfa, que permitan la validación
experimental de las hipótesis o modelos existentes sobre la naturaleza y funcionamiento
de dichos mecanismos. A este nivel, la Neuro-Robótica proporciona un camino para
alcanzar un conocimiento más profundo sobre la función cerebral, y eventualmente,
podría proporcionar soluciones al tratamiento de disfunciones de distinta naturaleza.
Por otra parte, los robots actuales, interaccionan con los humanos de una manera
poco flexible y natural. En este momento, la neurociencia se encuentra en un punto en el
que empieza a proporcionar el tipo de información, útil para el ingeniero de sistemas, a
2