Cómo el cerebro ayuda a reaccionar más rápido ante imprevistos mediante señales anticipadas

El cerebro humano no solo decide cómo moverse, también se adelanta a posibles problemas en el entorno y se prepara para reaccionar de manera más eficaz si sucede algo inesperado. Un estudio dirigido por Jonathan Michaels, profesor de la Facultad de Salud de York University, demuestra este fenómeno.

La investigación, publicada en la revista Nature, señala que las expectativas sobre lo que podría ocurrir permiten al cerebro anticipar y preparar los movimientos del cuerpo, haciéndolos más rápidos y precisos.

Un estudio de la York University reveló que el cerebro no actúa como un simple receptor de órdenes externas: anticipa el futuro. Los circuitos que controlan el movimiento pueden prepararse antes de que algo suceda, ajustando el cuerpo para reaccionar con precisión incluso ante imprevistos.

Esta habilidad predictiva —una especie de reflejo inteligente— explica por qué logramos mantener la estabilidad cuando un movimiento se interrumpe de forma inesperada. Comprender este mecanismo abre una nueva ventana para entender cómo el cerebro planifica, se adapta y protege al cuerpo en acción.

Experimentos con humanos y monos: tecnología avanzada y expectativas sensoriales

Para llegar a estas conclusiones, el grupo de investigadores, junto a expertos de Western University como Jörn Diedrichsen, Paul Gribble y Andrew Pruszynski, realizó experimentos con personas y con monos.

En los ensayos, los participantes colocaban el brazo en un robot que podía moverlos de repente, mientras veían señales que les decían si era probable que esto ocurriera.

Los resultados mostraron que, cuando el cerebro podía anticipar la perturbación gracias a las señales, los músculos reaccionaban de manera más eficiente. Así, tanto las personas como los monos modificaron sus movimientos según lo que esperaban que sucediera, mejorando el control de sus acciones.

El estudio aprovechó la tecnología Neuropixels, que puede registrar la actividad de cientos de neuronas al mismo tiempo. Gracias a esto, se observó cómo los circuitos motores representan lo que esperan que suceda, mostrando patrones claros de actividad relacionados con la probabilidad de cada evento.

Además, los científicos crearon modelos del brazo en computadora, que también aprendieron a anticipar cosas inesperadas cuando se entrenaron del mismo modo.

Mecanismos neuronales y relevancia para la rehabilitación

La investigación de la York University reveló que el cerebro no solo reacciona, sino que se adelanta al peligro antes de que ocurra. Las señales que utiliza para anticipar problemas aparecen instantes previos a cualquier suceso, preparando al cuerpo de forma casi intuitiva.

Los registros neuronales de alta precisión mostraron que estas señales están presentes en múltiples regiones cerebrales, incluso en aquellas encargadas de iniciar los movimientos voluntarios. En otras palabras, el cerebro ya está trabajando en el siguiente paso antes de que nosotros mismos sepamos que lo daremos.

Cuando aparecía una perturbación, el cerebro ya estaba listo para actuar. Una señal distinta ajustaba su estado interno, permitiendo respuestas inmediatas y precisas, como si el sistema nervioso hubiera predicho el movimiento antes de que ocurriera.

Los modelos matemáticos y simulaciones respaldaron esta idea: el cerebro solo puede organizarse de este modo si detecta indicios de un posible problema antes de conocerlo con certeza. Es decir, funciona como un radar biológico que anticipa el futuro para mantenernos en equilibrio.

Estas observaciones, según York University, tienen muchas consecuencias. Saber cómo el cerebro usa las expectativas para prepararse podría cambiar la rehabilitación tras un accidente cerebrovascular o una lesión, mejorando la recuperación del movimiento.

Además, esta información es muy útil para avanzar en la creación de tecnologías que conectan el cerebro con computadoras, usando la capacidad natural de anticipar y adaptarse de nuestro propio sistema nervioso.

Jonathan Michaels, autor principal, resalta la importancia del descubrimiento: “Cuando nos movemos por el mundo, nuestros cerebros no solo planifican nuestras propias acciones, también se preparan para las sorpresas”.

Para explicar cómo funciona, pone el ejemplo de entrar en un sitio lleno de gente: el cerebro analiza lo que ve y se adelanta, ajustando los músculos por si alguien se cruza en el camino. Esa habilidad para prever y adaptarse es la que describe la investigación.

El equipo señala que, aunque la preparación para los movimientos voluntarios ya se estudió mucho, saber cómo el cerebro se prepara ante sorpresas externas sigue siendo un terreno con mucho potencial. Los resultados indican que, al anticipar la dirección en que podrían producirse perturbaciones, tanto personas como monos usan esa información para prepararse mejor y así lograr una respuesta más rápida y adecuada.

Después de años de investigación, los científicos de York University creen que estos descubrimientos no solo amplían lo que sabemos sobre el cerebro, sino que también subrayan la importancia de investigar lo básico para entender cómo la mente se adapta y se prepara frente a lo desconocido.