Universidad Politécnica de Cartagena TESIS DOCTORAL “UNA ...

Capitulo 1. El Movimiento de Agarre
2.1 Perfiles de velocidad acampanados y curvatura en las trayectorias de movimientos
de alcance.
Hace más de 20 años que Morasso (1981) descubrió que en los movimientos punto
a punto de alcance 1 en humanos, la trayectoria de la mano en coordenadas externas
Cartesianas era aproximadamente recta y que la velocidad tangencial a lo largo de la
trayectoria podía caracterizarse por una forma acampanada simétrica, resultado que
mostró ser idéntico al obtenido con monos. Los perfiles de velocidad en coordenadas
articulares o coordenadas musculares resultaron poseer una enorme complejidad. Estos
resultados dieron lugar a la hipótesis de que los movimientos punto a punto de alcance
se planifican en coordenadas externas y no en coordenadas internas. Más tarde,
exámenes mas detallados de movimientos de alcance revelaron que, aunque
aproximadamente rectas, las trayectorias de estos movimientos mostraban una cantidad
considerable de curvatura dependiendo de la localización en el espacio de trabajo de los
puntos de inicio y de fin del movimiento. También se mostró que la simetría del perfil
de velocidad podía variarse sistemáticamente a través de una variación de la velocidad
de ejecución del movimiento (Bullock y Grossberg, 1988a, 1988b). Este fenómeno dio
lugar a una gran variedad de modelos enfocados a su explicación.
Los primeros modelos computacionales de alcance se centraron en generar y dar
una explicación a los perfiles de velocidad acampanados, empleando para ello,
principios de control óptimo basados en criterios de optimización cinemáticos tales que,
favorecieran la aparición de perfiles suaves de aceleración de la mano. Estos modelos
eran capaces de generar trayectorias perfectamente rectas en el espacio Cartesiano y
perfiles de velocidad perfectamente simétricos. Las violaciones de estas características
observadas en los experimentos, se explicaron asumiendo la hipótesis de que los planes
motores se ejecutaban de manera imperfecta por un controlador de punto de equilibrio
(hipótesis del punto de equilibrio, Flash, 1987; Hogan, 1985; Flah y Hogan 1985). En este
primer modelo, las características de un movimiento de alcance se establecen mediante
una correcta planificación y una ejecución imperfecta por parte de los controladores de
más bajo nivel en la jerarquía del control motor (nivel músculo-esqueletal).
Un punto de vista alternativo fue sugerido por Kawato y colaboradores (Kawato,
1992; Uno, Kawato y Suzuki, 1989). Esta aproximación propone que el Sistema Nervioso
Central (SNC) toma en cuenta en todo momento las propiedades del sistema músculoesqueletal
y planifica las trayectorias de manera tal que se minimiza la cantidad total
1 Movimientos en los que el brazo completo desplaza la posición inicial de la mano desde un punto inicial hasta un
punto final.
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