La Háptica y los sentidos del tacto

(entrevista a Roger W. Cholewiak)

Háptica no es un término que aparezca en el Diccionario de la Real Academia de la Lengua Española, pero sí en Wikipedia. Y es que, al igual que la cultura corre más que la biología, también dentro de la propia cultura hay dos velocidades: una la de las nuevas tecnologías de la información (muchas veces apresurada) y otra la de las viejas (y por lo general sabias) instituciones. Nos remitiremos pues a Wikipedia para dar una definición del concepto, aunque puede encontrarse en otros lugares correctamente definido, sobre todo en sitios web y publicaciones de habla inglesa (los anglosajones nos llevan la delantera, muchas veces, en la carrera de la ciencia y, por tanto, de los términos a ella asociados):

Háptica, designa la ciencia del tacto, por analogía con la acústica (oído) y la óptica (vista). La palabra, que no está incluida en el diccionario de la Real Academia Española, proviene del griego háptō (tocar, relativo al tacto).

Algunos teóricos como Herbert Read han extendido el significado de la palabra ‘háptica’, refiriéndose por exclusión a todo el conjunto de sensaciones no visuales y no auditivas que experimenta un individuo.

No es nuestro cometido determinar las fronteras de la háptica, que como se puede apreciar por la propuesta de definición de Herbert Read son difusas. El tacto es, en sí, un conjunto de sentidos suficientemente amplio para no reducirse al singular su categoría sensorial, pues como sutil grupo de vigilantes del entorno físico inmediato, palpable, del organismo, no envían al cerebro mensajes de una sola modalidad de estímulos, sino que más bien lo tienen permanentemente atareado con toda clase de informaciones distintas, en ocasiones discrepantes. Del suave tacto de una caricia de una pareja sexual al duro golpe del puñetazo de un aficionado a boxeador enfadado hay una amplia gama de sensibilidades. Asimismo, el contacto per sé no es el único tacto. Una mano puesta en el fuego o salpicada con un ácido, un dedo metido en un enchufe, el corte de un cuchillo que iba en principio destinado a una fruta o un desagradable masaje de espalda con lija (esta es una ocurrencia típica del humor de Robert Sapolsky, que encontré en su libro sobre el estrés) son algunos estímulos nocivos que hacen que la sutil vigilancia se torne en rápida respuesta de alarma y en dolor agudo, primero, o difuso, después. En situaciones de estrés el dolor puede asimismo ser temporalmente suprimido: en una batalla puedes haber perdido un brazo, pero no es momento para ponerse a descansar y repararlo cuando uno se haya en medio del fragor del combate, por lo que el dolor queda postergado hasta que se encuentra un refugio seguro en el que hacer recuento de los daños y pérdidas. También podemos sufrir daños si no corregimos nuestra posición. A poco que nos observemos a nosotros mismos en movimiento constante (porque no paramos ni un instante, ni siquiera tirados en el sillón frente a la tele) nos daremos cuenta de que de forma igualmente constante hacemos pequeños movimientos en distintas partes del cuerpo, desde rascarnos hasta acariciarnos la cara con gesto pensativo y, por supuesto todo ello pasando por el clásico mover el culo en el asiento. De pie tampoco podemos estarnos quietos. Corregimos la posición de nuestras piernas para repartir mejor sobre ellas el peso del cuerpo (maldita gravedad, contra la que se rebela nuestro bipedismo, que nos condena a insufribles dolencias de espalda).

Los sentidos del tacto son eso y mucho más. Cómo vamos a descubrir, guiados por la sabiduría del psicofisiólogo del tacto Roger W. Cholewiak, antiguo Director del Laboratorio del Tacto de la Universidad de Princeton, es un universo complejo e intrincado de terminaciones diversas, algunas aún por clasificar, que se alojan en su gran mayoría en capas profundas de la piel. Éstas terminaciones envían mensajes a la médula espinal igualmente diversos, que ésta procesa con disparos activadores e inhibidores, y que el cerebro recibe en la corteza con mayor o menor rapidez, según el mensajero, y los integra en una habitualmente tenue y semiinconsciente percepción del entorno físico que nos rodea (éste sí, el que nos envuelve, nuestro éter particular, y lo que algunos dirían que podría formar parte física inmediata e indivisible de nuestra mente extendida). Nosotros, en nuestras ocupaciones, dejamos a la mente inconsciente realizando la mayor parte del trabajo de nuestro movimiento, y los sensores que lo hacen posible, que operan casi siempre por debajo del nivel de la consciencia, son sentidos del tacto, sentidos que no sentimos, como no solemos sentir la camisa que llevamos puesta, salvo que orientemos nuestra atención hacia ellos o nos envíen un mensaje urgente de potencial daño tisular.

¿Les gustaría saber cómo experimenta el tiempo nuestra piel, y cómo ésta puede ser recorrida, en ese reconocimiento, por un pequeño conejo saltador? ¿Les gustaría entender cómo puede la música llegar a ser sentida en todo el cuerpo? ¿Por qué tenemos distintas sensibilidades en distintos lugares de la piel o por qué unas personas parecen experimentar las cosas más intensamente que otras? ¿Cómo todos los sentidos al final, convergen como señales nerviosas, da igual la modalidad sensorial de que se trate, y cómo esto permite hacer uso de tecnologías diseñadas para servir a la estimulación de un sentido pueden aplicarse, con ligeras modificaciones, a otros? ¿Por qué no podemos hacernos cosquillas a nosotros mismos, y qué receptores y lugares del cuerpo están más relacionados con las cosquillas? ¿Por qué la ausencia de dolor no es una bendición? Presten atención a Robert W. Cholewiak: él les dará algunas explicaciones sobre lo que se va sabiendo. En la nueva Ilustración Evolucionista queremos agradecerle sinceramente que haya accedido a responder a nuestras preguntas, que él mismo, en un gesto de gran amabilidad, ha revisado para hacernos más fácil el trabajo y aclarar bien los términos. Ahora queda que el término Háptica sea recogido en la próxima edición del Diccionario de la RAE.

1.- En general, cuando la gente habla sobre los principales órganos del cuerpo, no suele incluir la piel entre ellos, a pesar de ser el más grande de todos. Se trata de una barrera sólida e impermeable, que nos protege contra los peligros del entorno. También es un sensor ambiental del cuerpo, que nos informa acerca de los tipos de contacto físico que tiene con los objetos que lo rodean (temperatura, presión), y del daño que puede causar (dolor) . ¿Qué es exactamente el sentido del tacto?

Dada a la cantidad de estímulos a los que la piel es sensible, cuando hablo a la gente de mi área de investigación a menudo describo esta modalidad sensorial como los ” sentidos del tacto”.

Sabemos que a medida que exploramos nuestro mundo cotidiano, nuestra piel responde al contacto (“tacto”), a las vibraciones mecánicas, a los cambios de temperatura, a los productos químicos (como el mentol o la capsaicina), y a eventos potencialmente perjudiciales (dolor térmico, mecánico o químicamente inducido) .Cada uno de estas “sub -modalidades” tiene su propio rango normal. Hay niveles por debajo de los cuales no vamos a sentir el estímulo salvo con la piel, el límite superior queda generalmente definido por intensidades que son tan fuertes que pueden causar dolor y / o daños en el tejido (Hablaremos de ello más adelante). Cuando uso el término “tacto” por lo general me refiero a un contacto relativamente estático (más que a un cambio que se produzca rápidamente o una dinámica vibratoria). Pero la exploración háptica, como por ejemplo la de mover un dedo sobre una superficie suave, puede implicar tanto un contacto táctil, como uno vibratorio, dependiendo de la naturaleza de la superficie. En este caso, se ha informado de que las protuberancias (“asperezas”) tan pequeñas como una micra por lo general se pueden sentir.

Por lo que respecta a los contactos mecánicos dinámicos, somos sensibles a las vibraciones en un rango de entre 10 y 350 Hz (Hertzios – ciclos por segundo). En condiciones óptimas, podemos sentir vibraciones en la punta de los dedos que están a menos de 2/10000 mm (dos décimas de micra) de pico a pico. Podemos sentir fuertes vibraciones por debajo y por encima de este rango de frecuencia, pero las caracterizamos de distinta manera. Cuando las vibraciones son muy bajas, para que se perciban tienen que ser muy fuertes, y entonces es igualmente probable oírlas, evocando una experiencia de “cuerpo completo”. Por ejemplo, la bajísima nota que da comienzo del Also Sprach Zarathustra de Strauss (pieza musical que acompaña al clásico inicio de la película 2001, una odisea del espacio), es la nota más baja de un órgano de tubos típico (Do doble bajo, generado por un tubo de 32 pies) que produce vibraciones en 16 Hz .Las frecuencias muy altas puede producir sensación de cosquilleo- “hormigueo”, como Frank Geldard una vez las describió, es decir, “como un insecto arrastrándose”. Esta no sería diferente de la de los “alfileres y agujas” que puede ser síntoma de ciertas enfermedades. Nuestra percepción del calor o el frío es altamente dependiente del contexto. Algo que se siente como cálido al aire libre un día fresco puede ser sentido como frío dentro de una habitación caliente. Pero el rango normal (no doloroso) generalmente descrito es de entre unos 20 º C y 43 º C. Por encima o por debajo de estas temperaturas, el estímulo puede sentirse como incómodo o incluso doloroso, pero la investigación sobre la temperatura resulta particularmente difícil, dado que los mecanismos homeostáticos del organismo tratan de mantener a éste en un estado “normal” (a unos 33 º C) dilatando o contrayendo la vasos sanguíneos periféricos o produciendo transpiración. La piel también es sensible a los productos químicos, que producen sensaciones, tales como un enfriamiento (por ejemplo, con el mentol), o un dolor ardiente (con la sustancia química del chile, la capsaicina), dependiendo de su distribución y concentración. El dolor cutáneo (de la piel) es difícil de estudiar, puesto que puede ocurrir en condiciones inesperadas. No es preciso que se produzca un daño tisular para experimentar un dolor táctil: éste puede producirse con virtualmente cualquiera de estos estímulos táctiles -térmicos, químicos, vibraciones mecánicas o el simple contacto.

2.-¿Cuántos receptores cutáneos se han identificado? ¿Cuáles son sus funciones en la percención humana, y cómo se combinan entre sí para crear un mapa del entorno?

Hay varias estructuras en la piel que han sido definidas como receptores cutáneos, asociadas con diferentes sensaciones y variedades de dichas sensaciones. En la piel lisa (glabra) se han estudiado bien al menos cuatro receptores cutáneos y sus canales, y aunque a cada uno está asociada una sensación independiente, se combinan para crear sensaciones cutáneas dinámicas.

Algunas de las mejores pruebas han venido de estudios consistentes en registros simultáneos de unidades neurales (microneurografía) y los informes subjetivos de los observadores humanos. Sin embargo, debido a que la mayoría de las estructuras anatómicas están enterradas en una matriz de piel de múltiples capas, los vínculos entre estructura y sensación consisten en correlaciones. Por ejemplo , incluso en estos estudios microneurográficos, el sistema nervioso central recibe mucha más información de la periferia durante la estimulación de la que registran los electrodos. No obstante, las correlaciones entre la sensaciones de las que informan las personas y la respuesta neural nos han conducido a una “taxonomía” de las sensaciones y de las que asumimos como estructuras receptoras subyacentes.

La piel varía de un lugar a otro del cuerpo (observa tus dedos, muñecas y antebrazos para ver el paso de piel lisa a piel con vello), y del mismo modo lo hacen algunas de las estructuras de los receptores asociados. Los mejor estudiados se encuentran en la piel suave (o glabra) -en las palmas de las manos, las plantas de los pies, los labios y las zonas genitales. Al menos en la mano, han sido bien estudiados cuatro diferentes canales vibrotáctiles (Verrillo, Gescheider y Bolanowski) y los cuatro tipos correspondientes de mecanoreceptores han sido identificados. Y estos han sido asociados con diferentes sensaciones, como las vibraciones de baja amplitud y alta frecuencia tales como el rayado de un lápiz sobre el papel (corpúsculos de Pacini), los estiramiento de la piel (corpúsculos de Ruffini), el contacto de la luz, las texturas y formas, tales como los caracteres de Braille ( Discos de Merkel) y las fricciones o deslizamientos (corpúsculos de Meissner). También hay terminaciones nerviosas libres con posibles diferencias a nivel de membrana responsables de sensaciones térmicas, así como químicas y de sensibilidad al dolor . Sin embargo, ninguno de estos receptores es exclusivamente sensitivo para un sólo tipo de estos diferentes estímulos – la respuesta de los mecanorreceptores está modulada por la temperatura, por ejemplo. Las estructuras de los receptores de la piel que cubre la mayor parte del cuerpo , la piel “peluda”, son diferentes, aunque existen algunas similitudes: es decir, aunque escasos, existen corpúsculos de Pacini en la piel con vello. Las asociaciones que se dan entre las sensaciones comunes y las estructuras subyacentes de la piel peluda, sin embargo, han sido mucho menos estudiadas que las de piel lampiña. Además existen algunas estructuras únicas como los folículos pilosos, que son también sensibles a los estímulos mecánicos . Quizás el hecho más paradójico que se da en torno a estas asociaciones es que la córnea del ojo es sensible a las vibraciones, la temperatura, la presión y el dolor, pero en ella solamente hay terminaciones nerviosas libres. Es importante tener en cuenta, asimismo, que la densidad de todas estas estructuras, ya en la piel lampiña o en la peluda, es mayor en la periferia (dedos, manos), disminuyendo a medida que uno se mueve a hacia el abdomen.

3.- ¿Cómo percibe el sentido del tacto el tiempo y el espacio para mapear el mundo que nos rodea? ¿Puede explicarnos los estudios realizados en Princeton del fenómeno de la “saltación”, a veces llamado el “conejo cutáneo”?

Esta es una pregunta difícil de responder, tanto filosófica como experimentalmente. En primer lugar, por lo que respecta al espacio, la superficie de la piel, como la superficie de la retina, se proyecta sobre la corteza del cerebro de una manera espacialmente isomorfa, al menos en las zonas primarias (VI y SI, respectivamente). Es decir, las regiones de la piel que están cerca unas de otras están representadas en regiones de la corteza que también están cerca una de otra. En todo caso, esta asignación espacial está modulada por la sensibilidad de la zona de la piel correspondiente (o la densidad de receptores en ése sitio), de modo que los muy sensibles dedos o labios muy tienen unas muy extensas áreas corticales de representación en comparación con zonas menos sensibles, pero mucho más grandes, tales como el torso. Una consecuencia interesante de este mapeo espacial se revela en ciertos casos médicos, como por ejemplo cuando se produce la amputación de una extremidad. VS Ramachandran ha descrito casos clínicos en los que las representaciones de sitios cercanos invaden las regiones corticales del extremidades perdidas, produciendo ocasionalmente extrañas ilusiones perceptivas. Por ejemplo, la eliminación de una mano (miembro representado corticalmente en un área cercana a la de la zona de la mejilla/mandíbula) puede dar lugar a la percepción de haber sido tocado en la mano desaparecida al acariciarse la mejilla con un pincel. Por tanto en un nivel, el espacio (o distancia) en la piel está representado por un espacio en la corteza. Sin embargo, en otro nivel, dichas representaciones pueden depender de cuándo y dónde son procesados otros estímulos. Igual que en la relatividad de Einstein se describe una interacción entre tiempo y espacio para la física, puede ésta encontrarse en la psicología de la percepción. Si parpadean luces en dos lugares, una después de la otra, con separaciones temporales y espaciales adecuadas, el observador puede ver una luz que se mueve desde la primera ubicación a la siguiente. Si los tiempos o distancias cambian se pueden observar otros fenómenos. En la década de 1970, Frank Geldard y Carl Sherrick, los fundadores del Laboratorio de Comunicación cutánea de Princeton que con posterioridad dirigí por un tiempo, encontraron un fenómeno relacionado al que llamaron saltación (de “saltar”). Cuando expusieron un solo lugar de la piel a una serie de golpecitos, seguido de otro golpecito en otro punto cercano, la percepción era la de una serie de toques espaciados a través de la piel entre el primer y el segundo sitio, como si un pequeño conejo saltara a través del brazo. Así que el toque que se produjo en último lugar afectó a la percepción de la localización de los golpes anteriores. Toda esta secuencia de eventos por lo general dura menos de unos aproximadamente 250 milisegundos (1/4 de segundo), y tiene interesantes implicaciones por lo que se refiere a la representación perceptual del espacio y del tiempo. Hay varias otras manifestaciones de estas compensaciones en el tacto, así como en la visión y en la audición. Algunos importantes estudios recientes con imágenes de resonancia magnética ha demostrado que existe una actividad neural representativa de los golpes “fantasmas” espacialmente situada en las regiones de la corteza está de entre aquellas que representan los lugares reales de los golpes.

4.- Los humanos establecen comunicación íntima a través del tacto, lo que se manifiesta a través de todo nuestro desarrollo biológica y social con caricias, masajes, etc. Si nos fijamos en nuestros parientes primates y su acicalado, este comportamiento y sus consecuencias van mucho más atrás en el tiempo. ¿Qué poder tiene el tacto a modo de pegamento social? ¿Qué es lo que estimula el cerebro, del suave tacto de otros humanos, que lo hace tan placentero?

Como psicofísico táctil, esta pregunta, relativa a la hedónica (el estudio de las sensaciones agradables y desagradables) del tacto, va más allá de mis áreas de especialización. Ashley Montague y Diane Ackerman, entre otros muchos, han escrito ampliamente sobre este tema con más autoridad de la que yo podría aportar a la discusión. Permita simplemente decirle que el “poder” del tacto es conocido desde que una madre o un padre cogieron a su hijo recién nacido (¡así como en la (pro)creación del mismo!). Algunos de los estudios de mayor impacto sobre la psicología de la motivación y la emoción, dirigidos por Harry Harlow en la década de 1960 con primates, mostraron que el desarrollo normal de la conducta de apego en las crías de primate podría verse seriamente obstaculizado por el impedimento de las interacciones táctiles (un estudio que no podría -no se debería hacer con bebés humanos, aunque es algo que está pasando de una forma no autorizada en orfanatos de todo el mundo…). El aumento de peso en roedores está directamente relacionado con el tiempo dedicado al acicalamiento táctil en la infancia . Pero lo dejo a otros (y acaso a la experiencia personal) el entrar en mayor detalle en las gratificantes consecuencias del tacto.

5.- Por otro lado, tendemos a sentir los golpes fuertes de una manera diametralmente opuesta, como algo muy desagradable, al margen de los daños provocados a la autoestima. Ser golpeado puede causar dolor. ¿Qué papeles juegan los diferentes receptores cutáneos en la transmisión del dolor y la información mecánica hacia el cerebro? ¿Qué áreas específicas del mismo son estimuladas?

Como le comentaba anteriormente al responder su primera pregunta, algunos receptores del tacto se conocen como “mecanoreceptores” lo que significa que responden a estimulaciones mecánicas, sean suaves o fuertes. Así que cuando somos golpeados, y dependiendo de la fuerza del impacto, podemos retroceder -casi por reflejo- para evitar posibles lesiones. Si recibimos un golpe suficientemente fuerte, el dolor puede aparecer. Pero el dolor puede aparecer por variadas razones, y la mayoría de las veces no hay ningún daño obvio en la piel o incluso en las estructuras subcutáneas como el músculo o el hueso. Un exceso de calor o de frío (por encima de los rangos indicados anteriormente), algunos químicos o contactos mecánicos pueden producirnos sensaciones que preferiríamos que no continuaran. Hay unas fibras nerviosas denominadas nociceptores. En ellas solamente se produce una respuesta neural cuando se presenta a la piel un estímulo que bien ha causado o bien tiene el potencial de causar daño tisular. Así, por ejemplo, en el caso de los receptores térmicos, calentar la piel por encima de 30 ºC producirá una respuesta en los nervios detectores del calor, pero estos dejarán de responder si la temperatura es demasiado elevada. Sin embargo, el nociceptor “calorífico” no se activará hasta que la tempatura de la piel supere aproximadamente los 43 ºC. Igualmente los mecanorreceptores nociceptivos no se activarán ante golpes o estímulos táctiles, pero sí en caso de que la piel se pellizque con pinzas. Así que sí parece haber realmente receptores específicos para los estímulos que llamamos dolorosos. Durante un tiempo se pensó que el dolor se debía a una “estimulación excesiva” de los canales de los receptores conocidos. Al menos desde la periferia, las vías de los nervios del dolor incluyen las espinotalámicas, que son independientes de las que conducen la información del contacto mecánico, incluídas en él la presión y la información cinestésica de los músculos y las articulaciones. Para intentar mitigar ciertos tipos de dolor periférico intratables, se ha descubierto un procedimiento quirúrgico, conocido como “cordotomía anterolateral” que implica el corte real de los tractos ascendentes en la médula espinal que se supone transmiten la información del dolor desde la periferia hasta el cerebro. A nivel del sistema nervioso central, aunque los estímulos cutáneos sean procesados primero en las áreas sensoriales primarias del cerebro (SI), otro área, la corteza cingulada, parece activarse con los estímulos dolorosos. Por otro lado la percepción del dolor a menudo incluye influencias moduladoras cognitivas que pueden bien aumentar, bien disminuir la intensidad percibida, y estas influencias parecen tener que ver con la actividad de la corteza prefrontal.
Las experiencias del dolor pueden demostrar alguna neurofisiología básica, para aquellos que estén interesados. Fijese en que cuando se lastima un dedo del pie, son realmente dos tipos de dolor los que se sienten, normalmente. Dado que los pies están tan alejados del cerebro, podemos separar los dos tipos de dolor en el tiempo -un componente agudo rápido, y uno aternuado más lento. Estos diferentes dolores reflejan el hecho de que el dolor parece estar conducido por dos tipos de fibras nerviosas -unas pequeñas fibras para comunicar del dolor lento y otras grandes para comunicar el rápido. También sabemos que una vez el dedo es golpeado podemos aliviar el dolor tensando las manos o los brazos … pero ¿por qué? Y para complicar aún más las cosas: también se sabe que los soldados pueden resultar gravemente heridos y sin embargo continuar su misión a causa del estrés, no sintiendo siquiera dolor. Estos fenómenos indican que hay más en el dolor que una relación simple de estímulo-respuesta. En los casos que tensamos los músculos o frotamos la mano en respuesta al dolor en el pie, Ronald Melzack y Patrick Wall han propuesto que podemos estar “cerrando la puerta” al dolor mediante la producción de algún tipo de activación neural moderada que activa redes específicas de la médula espinal. Este estímulo podría ser un frotamiento a distancia, o incluso la aplicación de un irritante químico ardiente (muchas cremas para atlétas que “queman” contienen el compuesto del chile, la capsaicina) para contrarrestar el dolor. El segundo fenómeno que comentábamos relativo a las batallas, ilustra el componente cognitivo de dolor, y probablemente explica la mayor parte de la variabilidad que se puede observar en los informes sobre las respuestas a los eventos adversos. Aquí los componentes de alto nivel, como la experiencia, el deber o la atención, entre otros, juegan un papel importante en el grado de gravedad percibida en un acontecimiento doloroso.

6.- Es sabido que, en ausencia de nociceptores, la actividad cotidiana se torna peligrosa y la esperanza de vida se acorta. El dolor es útil, por ejemplo, para informarnos que estamos tocando algo peligroso y que hay que moverse con rapidez para separarse de un estímulo que podría dañar nuestros tejidos. ¿Cuáles son las causas conocidas de la insuficiencia de los receptores cutáneos del dolor y las consecuencias que se derivan de ello?

En efecto, perder la capacidad para el dolor puede ser devastador. Por desgracia, no es algo que ocurra tan raramente – tanto la diabetes como la lepra son condiciones en las que la nocicepción se puede perder. En sus libros clásicos, que se pueden leer bien, FJJ Buytendijk y, más tarde, Ronald Melzack, hablan sobre la importancia del dolor en la vida cotidiana. Piense en quitar una cacerola del fuego, probar la temperatura del agua del baño, o incluso sentir la picadura de un insecto – todo ello sucesos amenazantes sin un sentido de dolor. La condición más común que implica el fallo de los receptores cutáneos es el envejecimiento. Al igual que los otros sentidos, los sentidos del tacto se deterioran con la edad. Las consecuencias son menores que las sufridas por los sentidos de la vista y el oído, pero se pierden a la vez agudeza vibrotáctil y sensibilidad táctil.

Como comentaba anteriormente, a los 70 años, la intensidad mínima de una vibración de 250 Hz en la mano que pueda sentirse ha de ser en torno a 30 veces más fuerte que cuando teníamos 20 años. Sin embargo, los diferentes rangos de frecuencia son codificados por diferentes tipos de receptores, por lo que se aprecia un menor efecto del envejecimiento en las frecuencias más bajas (< 80 Hz), y en diferentes partes del cuerpo. Estas diferencias parecen estar vinculadas al hecho de que los corpúsculos de Pacini (que son los responsables de la alta sensibilidad en las manos) envejecen mal. Anatómicamente, se deforman y son menores en número. Sin embargo, otras estructuras de la piel parecen no cambiar en absoluto, ya sea en número o en estructura a lo largo de los años, así que los cambios en los rangos de frecuencia podrían probablemente ser debidos a modificaciones en la elasticidad de la piel, su flexibilidad y otros cambios estructurales. Las repercusiones de estos cambios, por lo menos en lo que se refiere a las vibraciones, son probablemente mínimas en nuestra vida diaria. Sin embargo hay otros cambios que se producen en la agudeza táctil que pueden ser más sustantivos. Joe Stevens y sus colaboradores, así como Soledad Ballesteros (de la Universidad Nacional de Educación a Distancia) han estado examinando la variación de umbrales en varios sistemas sensoriales y han encontrado un deterioro generalizado con la edad.En cuanto a los sentidos del tacto, describen cómo la capacidad de discriminar entre dos líneas o puntos cercanos o juntos se deteriora a lo largo del tiempo. Para las personas ciegas que leen Braille, esta clase de cambios puede constituir un desafío. Por último, debería mencionarse que los sentidos del tacto son importantes en otro aspecto menos consabido. Los sistemas cutáneos aportan información relevante para el mantenimiento de la postura, la posición y la orientación en el espacio. Hay algunas personas, parece que se conocen menos de diez casos, que han perdido el sentido del tacto, e Ian Waterman es una de ellas. Cuando era un hombre joven, una infección viral cutánea destruyó su nervios sensoriales cutáneos y kinestésicos. Como resultado de ello, no puede sentir sus manos ni sus pies, y a menos que sea capaz de verlos, no percibe la posición de sus brazos o sus piernas en el espacio. Sorprendentemente aprendió por sí mismo a ser capaz de ponerse en pie y caminar (la mayoría de las personas con enfermedades de este tipo no lo logran), pero tiene que poder ver sus miembros para así ser capaz de controlar los músculos (por otra parte intactos) que pueden moverlos. Al despertar por las mañanas, no tiene idea de en qué parte de la cama están sus brazos y sus piernas hasta que los mira. Su extraordinaria historia se cuenta en el libro “Orgullo y un maratón diario”. Curiosamente, existe cierto paralelismo aquí con las personas que tienen discapacidades vestibulares. Estas pueden darse por varias razones, incluyendo la edad. No es raro que dicho estado quede sin diagnosticar porque las personas que lo padecen saben ubicarse en el espacio de tres dimensiones haciendo que el sistema vestibular trabaje en coordinación con la vista, el tacto y la cinestesia. Así que bien integrados son estos sistemas los que permiten que estos individuos puedan mantener su postura y caminar haciendo uso exclusivo de la visión y el tacto. Sin embargo, al igual que Waterman, si se perdiera la visión, se pondrían de manifiesto graves problemas con el equilibrio.

7.- En lo referente al tacto o las vibraciones, apreciamos tanto la intensidad como la frecuencia como componentes de las experiencias táctiles. Éstas van desde niveles que son apenas perceptibles hasta niveles fuertes que mueven a una acción inmediata. ¿Cómo están codificadas en el sistema nervioso? ¿Qué diferencias de sensibilidad se han encontrado tanto en una misma persona como entre personas distintas?

Podemos tocar un automóvil y sentir el ruido sordo del motor, o escribir en un papel con un lápiz y sentir sobre su fina textura un arañazo de alta frecuencia. Estos ejemplos cotidianos reflejan parte de la gama de nuestra sensibilidad vibrotáctil. Pero el estudio científico de estos estímulos en el laboratorio es muy complejo. Dado que los sucesos táctiles que entran en contacto con la piel tienen que pasar a través de un medio viscoelástico de varias capas (formado por la epidermis, la dermis, los músculos, la grasa, entre otros) para llegar hasta los receptores, la definición de estímulo es particularmente difícil. Las características de la piel en sí varían de un lugar a otro en el cuerpo de una persona, entre personas, y a través de todas las edades, desde los bebés hasta los ancianos. Las manos callosas del obrero manual o los dedos del guitarrista son diferentes a las de los trabajadores de oficina. Las lesiones producen tejido cicatricial. Todos estos factores implican que existe una posibilidad de variación en cómo se transmiten las señales mecánicas desde la superficie de la piel a los receptores más profundamente alojados. La intensidad de los estímulos mecánicos se define generalmente como la tasa y la cantidad de hendidura en la piel. Si se le aplica un pulso (vibración) a nuestra piel somos normalmente sensibles a las frecuencias de vibración que van desde en torno a 20 ciclos por segundo a las de más de 300. Sin embargo, somos especialmente sensibles en el rango que va de los 200 a los 250 Hz, al menos en las puntas de los dedos, y podemos sentir vibraciones con menos de dos décimas de micra, de pico a pico (¡cuando somos jóvenes!) A medida que envejecemos, la sensibilidad global disminuye de tal modo que hacia los 70 años de edad, la sensibilidad de alta frecuencia podría haberse deteriorado hasta en un factor de treinta. En general, hay poca diferencia entre hombres y mujeres de una misma edad y en el mismo lugar para estímulos vibratorios de baja frecuencia. George Gescheider, sin embargo, encontró que los ciclos de sensibilidad de alta frecuencia de la mujer durante el mes mejoraban en un factor de 2 durante la ovulación. La sensibilidad en los labios o los dedos para el tacto o la vibración puede ser de 20 a 30 veces mejor que en lugares del cuerpo menos sensibles como el muslo o la pantorrilla de la pierna. La explicación de estas diferencias entre distintos lugares del cuerpo se debe a la variabilidad en la densidad de los receptores, a los tipos de receptores presentes, y a las correlativas representaciones corticales de éstos.

A medida que un estímulo aumenta en intensidad, el observador informa que es más fuerte. Sin embargo, como en la mayoría de los sistemas sensoriales, la relación entre los cambios de intensidad y los cambios perceptivos no es lineal, sino más bien exponencial. Para casi toda cualidad perceptual (por ejemplo, el brillo de las luces, el volumen de los sonidos), la respuesta perceptual crece más lentamente que el estímulo físico. Esta función de “compresión” perceptual permite al sistema nervioso procesar los amplios espectros de estímulos físicos de nuestro mundo. Somos sensibles intensidades sonoras en un intervalo de 7 unidades logarítmicas (10 elevado a 7 = 1.000.000 a 1); para el brillo de la luz en un rango de 15 unidades logarítmicas (10 elevado a 15). Para el tacto, la gama de intensidades está por lo general limitada mecánicamente por la indentación que causaría un daño, y depende asimismo de la parte del cuerpo, la frecuencia del estímulo y el tamaño del objeto que contacta con la piel (un alfiler podría perforar la piel más fácilmente que una punta de lápiz). Pero en laboratorio, un intervalo en torno a 2000:1 es aproximadamente el máximo. A lo largo de este intervalo, la gente dará estimaciones subjetivas de los cambios en la intensidad de la vibración que serán por lo general algo menores –aproximadamente un 80% de los cambios de intensidad reales en dicho rango. Electrofisiológicamente, el sistema nervioso responde a cambios en los estímulos mecánicos de formas muy interesantes. Si es sólo un toque (una presión en la piel que dure varios cientos de milisegundos o más), la mayoría de los receptores dan una respuestas altamente explosivas en el inicio. Entonces, dependiendo del tipo, un tipo de receptores se calma en decenas de milisegundos, mientras que el otro tipo se mantiene disparando impulsos, aunque a una tasa más baja, hasta el final del contacto. Y, para ambos tipos, cuanto más fuerte sea la presión, mayor será el número de respuestas neurales. Si el estímulo es una vibración ambos tipos de receptores responden ocasionalmente en las intensidades umbral del estímulo. A medida que el estímulo se hace más fuerte, se produce un fenómeno llamado arrastre. En él aparecen las respuestas con los ciclos (con cada “presión” en la piel), de modo que hay una respuesta a cada ciclo (a un estímulo de 250 Hz le corresponden exactamente 250 respuestas por segundo). A medida que la intensidad del estímulo continúa aumentando, se producen respuestas adicionales, pero siguen estando vinculadas a cada ciclo, de modo que se pueden registrar dobletes o tripletes en las respuestas, pero sólo en la fase de indentación de cada ciclo de vibración. Los diferentes tipos de receptores responden mejor a lo largo de los intervalos más pequeños dentro del rango que se extiende entre los 20 y los 350 Hz de la sensibilidad humana vibrotáctil, y requieren diferentes desplazamientos mínimos para evocar una respuesta neural (el umbral de intensidad), actuando conjuntamente en concierto para cubrir el rango descrito.

8.- ¿Por qué no somos conscientes de algunos tipos de estímulos cutáneos, como por ejemplo sentir la presión de la ropa que estamos usando?

Las cosas que no cambian, por lo general, no son muy importantes para nuestra supervivencia, ni por tanto son muy interesantes para el sistema nervioso. En consecuencia, si un estímulo visual, olfativo, o incluso táctil, no cambia durante un período de tiempo tan corto como un segundo o dos, comienza a producirse un fenómeno conocido como adaptación. Es un fenómeno tanto periférico (receptor) como central (cortical). La intensidad del estímulo que puede excitar un canal o un receptor adaptado (su umbral) se eleva, a veces hasta el punto de que el canal es completamente insensible a cualquier nivel normal del estímulo. Un muy buen ejemplo de esto en la vida cotidiana es la adaptación de los receptores del ojo. Los niveles de luz durante el día son tan fuertes que los bastones se adaptan, lo que lleva a nuestra falta de sensibilidad cuando entramos en una sala oscura. El lento retorno de los bastones a su sensibilidad, aproximadamente en poco más de 20 minutos, se conoce como recuperación de la adaptación. Del mismo modo, la ropa que llevamos puesta está produciendo una presión constante sobre el cuerpo, que no la sentimos después de ponérnosla…..hasta que nos movemos, y entonces la interfaz entre la piel y la tela cambia y sentimos que algo sucede. La adaptación puede darse incluso con niveles estables de vibración. Esto es debido a que los canales del receptor a menudo manifiestan su independencia de canal: es posible, por ejemplo, adaptar los corpúsculos de Pacini, en la yema del dedo, sin afectar a los receptores de otros canales. Este tipo de “disección psicofísica” ha permitido explorar a los investigadores las propiedades de los canales de recepción subyacentes que contribuyen a la sensación táctil. Hay otro fenómeno asociado, llamado habituación. Este es de naturaleza cognitiva, y en el cual llegamos a no prestar atención a un estímulo repetitivo regular. Un ejemplo común es nuestra habituación al tic-tac de un reloj. Pero si se atrae nuestra atención sobre él (“¿qué hora es ?”), el sonido es obvio. Sin embargo, ninguna cantidad de atención puede “despertar” un canal sensorial adaptado.

9.- Usted ha diseñado algunos dispositivos para el estudio de la percepción táctil. ¿Podría describir algunos de ellos?

Uno de los problemas más antiguos en el estudio de la psicofísica del tacto es que no nos ha resultado nada fácil adquirir ni una sola pieza de equipamiento en existencias para poder realizar nuestros estudios. Así que tradicionalmente los investigadores cutáneos han tenido que ser creativos y polifacéticos a la hora de diseñar y montar su equipo de experimentación. Los primeros estimuladores vibrotáctiles requirieron adaptaciones de dispositivos existentes para ajustarse a nuestras necesidades. Para producir vibraciones controladas en la piel, los investigadores modificaron las agujas de corte utilizadas para hacer las grabaciones maestras de audio, o las finas clavijas conectadas a los altavoces de audio. Pero, por supuesto, estos sistemas fueron originalmente optimizados para la amplia gama de frecuencias auditivas, y pocos tenían la precisión necesaria para las medidas más sutiles de la sensibilidad vibrotáctil. En nuestros laboratorios, en un principio, tuvimos que construir nuestros propios vibradores portátiles (“contactores”). En 1961, en la Universidad de Virginia, Ray Bice añadió masa a bobinas de los altavoces de auriculares en miniatura para reducir sus frecuencias óptimas de vibración en el rango útil para la estimulación táctil, y así poder usarlas como vibradores portátiles. Los más antiguos de los laboratorios de Princeton eran sencillos agitadores inerciales construidos por Carl Sherrick con imanes y bobinas de corriente alterna. . Más tarde adaptamos dobladores de piezocerámica para producir los golpeteos que se utilizaron en los estudios cutáneos del “conejo” de Frank Geldard (de los que le hablaba más arriba), así como en mis otros estudios de localización con matrices vibrotáctiles. Dado que estos pueden ser manejados con altos campos magnéticos, el Doctor. Pastor, de la Clínica Universitaria de Pamplona, fue capaz de utilizar algunos de los contactores en su trabajo de Resonancia Magnética Funcional. Sólo en las últimas décadas han estado disponibles en el mercado dispositivos de calidad para la investigación: dispositivos específicamente diseñado para realizar estímulos controlados en la piel. En los años 80 y 90 hemos sido capaces de adaptar los sistemas vibrotáctiles diseñados originalmente como dispositivos de comunicación para las discapacidades sensoriales para nuestro uso en el laboratorio de investigación básica . Estos incluyen los vibradores ” Tactaid ” desarrollados por David Franklin para presentar señales de voz a personas sordas, y la matriz vibrotáctil del “Optacon”, una mesa de sistemas de lectura para personas ciegas. En algunos sistemas de investigación, incluso los motores vibratorios de un mensáfono fueron adaptados para su uso en matrices vibrotáctiles portátiles . Pero ninguno de estos ingenios ha permitido lograr un control preciso de la intensidad ni de la frecuencia de la estimulación -parámetros que son de gran interés en el laboratorio de investigación básica. Finalmente, a finales de los 90, después de un intenso esfuerzo por parte de Angus Rupert, entonces en la Marina de los EE.UU, para fomentar y financiar su desarrollo, una empresa en Florida, EAI, diseñó y fabricó vibradores de precisión portátiles ahora ampliamente disponibles. Seguimos usando estos en una serie de sistemas de tableros y portátiles, incluidos los cinturones táctiles y los parches abdominales, y han sido además utilizados en numerosos sistemas clínicos y de investigación.

10.- ¿Cómo se producen las cosquillas? ¿Por qué no podemos hacernos cosquillas a nosotros mismos?

Este es uno de esos fenómenos, como la ilusión visual que produce la luna, en los que no estamos muy seguros de cómo o por qué se producen, a pesar de que hay una gran cantidad de investigación que se remonta al menos a 1908, en la que han participado algunos de los gigantes de la psicología como Edward Titchener. Las cosquillas parecen implicar, de entre todas las cosas, a los canales de dolor del tacto, en combinación con ciertos lugares del cuerpo y tipos de movimiento. La sorpresa también parece ser necesaria, y ésta es una de las razones por las que no somos capaces de hacernos cosquillas a nosotros mismos, incluso si tratamos de “distanciarnos” de nosotros mismos usando un dispositivo robótico de control remoto. Esta “conciencia de sí” sensorial es muy común -el cerebro sabe cuándo los músculos del ojo cambian la mirada de un lado a otro, y a pesar de que la imagen se deslice a través de la retina (al igual que sucede cuando nos estamos moviendo físicamente), nosotros no percibimos esto como un movimiento propio). Parece que hay un “comparador” en el sistema que tiene en cuenta los movimientos de nuestros propios músculos a la hora de “resumir” la percepción basada en nuestras entradas sensoriales. Desde el momento que nuestro cerebro sabe que estamos tratando de hacernos cosquillas a nosotros mismos, ¡no puede haber sorpresas!

11.-¿En qué está trabajando ahora?

Me han retirado de la Universidad de Princeton por varios años, pero sigo enseñando a tiempo parcial y trabajando como defensor del menor en los tribunales de familia aquí, en New Jersey. También sigo trabajando como consultor de grupos de ingeniería y militares que están interesados en el uso de estímulos vibrotáctiles en sistemas de comunicación o con fines diagnósticos. Por cuestiones de derechos de propiedad me es imposible hablar de mi trabajo actual, pero algunos de los proyectos anteriores puede que los encuentren interesantes los lectores. Con PYMEs de Massachusetts, he estado participando en el desarrollo de un chaleco que sirva para la navegación táctil, con múltiples sensores de obstáculos que señalarían a un usuario ciego si existen amenazas distantes (como una rama que sobresaliera) que su largo bastón no pudiera identificar. Con AngelMed en New Jersey, ayudé a evaluar la eficacia de un sistema de alerta vibrotáctil subcutáneo que formaría parte de un monitor cardíaco implantado en el pecho de los pacientes en situación de riesgo. Para la Marina de los EE.UU, ayudé a evaluar el tipo apropiado de pantalla táctil para su uso en un sistema de conciencia situacional (TSAS) que se usa para permitir a los pilotos de helicópteros sobrevolar una posición fija, sin señales visuales o instrumentales, así como para otros funciones. Y fui consultado por Barron Associates, de Virginia, sobre el desarrollo de un sistema de retroalimentación de la posición en un detector táctil para pacientes con pérdida vestibular bilateral.

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