Dr. Jesús Eduardo Lugo Arce
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Ing. Rafael Doti
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Dr. Jocelyn Faubert
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Laboratorio de Percepción Visual y Psicofísica
Escuela de Optometría de la Universidad de Montreal

Durante un estudio desarrollado en el Laboratorio de Percepción Visual y Psicofísica de la Escuela de Optometría de la Universidad de Montreal se presentaron, sujetos adultos que permanecieron de pie en una posición de difícil estabilidad, mostrando poder conservar un mejor equilibrio postural cuando se les hacía escuchar un ruido blanco o estocástico (aleatorio) . Nuestros resultados van más lejos al confirmar que aplicando ruido estocástico auditivo se pueden mejorar también la percepción de los contrastes de una imagen, y la percepción de las sensaciones táctiles.
Los ruidos más utilizados normalmente son señales estocásticas (del griego "aleatorio"), cuya evolución es difícil de predecir en el curso del tiempo. Un ejemplo muy común, es el ruido de un aparato de televisión cuando se le hace funcionar sin que sintonice ningún canal en particular.

Lentes progresivos

Al comienzo estábamos circunscritos al estudio de las pérdidas de equilibrio provocadas por el uso de anteojos progresivos, particularmente en el caso de personas mayores. Aclaremos que los anteojos recetados si bien mejoran la imagen percibida por los ojos, siempre introducen una deformación geométrica de la visión, y esta distorsión es mayor hacia la periferia del campo visual. A su vez, el cerebro aprende rápidamente a compensar esa deformación posibilitando con ello la completa adaptación del paciente al uso de sus anteojos. Pero en el caso de los lentes progresivos, concebidos para mejorar el enfoque tanto de objetos lejanos como el de objetos cercanos, se verifica una dificultad mucho más grande de los pacientes para lograr dicha adaptación. Como resultado se percibe una sensación de mareo al girar rápidamente la cabeza. Eso puede generar la ocasional pérdida del equilibrio y provocar caídas, sobretodo en los adultos mayores.
El mantenernos de pie es posible gracias a la sensibilidad interna del propio cuerpo, lo que llamamos propiocepción o percepción de la posición de nuestro cuerpoImagen activa. Existen para ello diversos órganos sensoriales, algunos de los cuales están asociados a los músculos, y que son los encargados de informar al cerebro del estado de tensión mecánica de dichos músculos. Resulta así que, una manera de optimizar el funcionamiento de un sentido es recurrir a un fenómeno llamado resonancia estocástica. Por ejemplo, para poder percibir la conversación de un interlocutor que nos habla en voz baja, debemos agregar ruido acústico.
Si, parece algo totalmente contrario al sentido común, pero no se trata de agregar cualquier tipo de ruido acústico. Un ruido como el correspondiente al del tráfico automotor empeoraría la situación. Pero en cambio, si se agregara ruido estocástico con cierta intensidad, este permitiría escuchar mejor esa misma conversación que hasta entonces resultaba ininteligible. De modo análogo, la sensación de tocar un objeto será más definida si este vibra uniformemente.

Pero ¿Cómo maximizar el sentido del equilibrio por medio de la resonancia estocástica?. Un modo sería estimulando con ruido estocástico otro sentido que no sea el del equilibrio. Ya era sabido que el hecho de estimular con vibraciones aleatorias la planta del pie mejora el control postural en las personas. Esto nos hizo pensar en verificar el fenómeno de resonancia estocástica, pero entre dos diferentes sentidos: el del oído y el del eqImagen activauilibrio. Es por eso, que hemos experimentado con sujetos que permaneciendo de pie en posiciones inestables y equipados de unos audífonos que les proveen de ruido estocástico y con unos electrodos colocados en sus piernas que permiten registrar la actividad muscular que los mantiene en equilibrio. ¡Y eso funciona! a un cierto nivel del volumen sonoro del ruido estocástico, este estimulo acústico mostró poder ayudar a los sujetos a preservar su equilibrio postural.
Pensamos desde ahora en armazones de anteojos sonoros cuyas patillas emitirán ruido estocástico. Estos permitirían mejorar el equilibrio de las personas que necesitan anteojos progresivos. Las aplicaciones potenciales de este tipo de estimulo son numerosas y hemos solicitado una patente de invención sobre este descubrimiento. Por otra parte, no se trata de curar una disfunción biológica, sino de obtener el máximo de las capacidades sensoriales de que disponga una persona.

A nivel de investigación básica, apenas avizoramos las consecuencias de este descubrimiento, las que pensamos, serán muchas. Es claro, que existe una integración de las diversas vías sensoriales del sistema nervioso que va a interesar particularmente a los neurobiólogos. Pero sobretodo, a partir de ahora ya no se podrá estudiar la relación sensorial existente entre el medio y el humano teniendo solamente en cuenta un sentido independientemente de la influencia que en el ejercen los demás.

¿Qué es la resonancia estocástica?

Mientras usted habla con una persona al teléfono (un sistema de transmisión) es a veces molestado por el ruido parásito proveniente del aparato. Este ruido disminuye en efecto la calidad de transmisión del teléfono. Así, los científicos generalmente consideran que el ruido degrada la capacidad de estos sistemas para transmitir. La resonancia estocástica permite lo contrario: ¡el ruido puede aumentar la calidad de la transmisión!.

Consideremos un teléfono un poco particular: el micrófono en este teléfono necesita una intensidad mínima de su voz para que la persona oiga algo, si usted habla con una intensidad menos fuerte que este mínimo, la persona no oye nada en absoluto. Supongamos que usted se queda afónico, entonces no puede hablar muy fuerte. Pero gracias a la resonancia estocástica usted puede comunicarse con la persona.
Añadiendo por ejemplo el "sonido sibilante" de una radio entre dos estaciones. Este ruido añadiéndose a su voz va a permitirle atravesar la intensidad mínima que exige sImagen activau teléfono particular. Aumentando la intensidad de su aparato de radio a partir de cero, la persona progresivamente va entonces a oír su voz mezclada al "sonido sibilante" de la radio. La principio va oírle un poco, luego un poco más hasta un nivel que le permitirá la mejor comprensión. Pero si usted aumenta la intensidad más allá de este nivel, usted va a acabar por ahogar su voz en el "sonido sibilante" de la radio y la persona oirá sólo el "sonido sibilante".

Creemos que el ruido estocástico modula la actividad de ciertas neuronas conocidas como multisensoriales. Estas neuronas conectan diferentes sistemas sensoriales por ejemplo el visual con el auditivo. En nuestro caso cuando la señal de propiocepción es débil la energía de ciertas frecuencias contenidas en el ruido estocástico van a permitir a la señal de propiocepción (proveniente de todo el cuerpo) a ser detectadas en la corteza cerebral a través de las neuronas multisensoriales.

Figura 1. Ejemplo de los anteojos sonoros que pueden ayudar al equilibrio postural y ver mejor en las personas

Figura 2. Ejemplo de los experimentos realizados para mostrar que el ruido estocástico ayuda a mejorar el equilibrio postural.

Jesús Eduardo Lugo Arce, recibió su grado de doctor en física en la Universidad Autónoma del Estado de Morelos en 1998, donde realizó estudios teóricos y experimentales en nanoestructuras de silicio poroso en colaboración con la Universidad de Rochester. Tiene dos postdoctorados (Universidad de Rochester y Universidad McGill). Actualmente trabaja en la Universidad de Montreal, Quebec, Canadá. Su línea de investigación ha estado enfocada entre otras a nanoestructuras, biosensores, fotónica y psicofísica.

Rafael Dot,i egresó de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Bs.As.(FIUBA) con dos diplomas: Ingeniero en Electrónica e Ingeniero en Mecánica. Fue investigador del Laboratorio de Láser ( LabLASER FIUBA).Trabajó para firmas internacionales en Sudamérica, Suecia, Alemania e Italia. Es co-autor de artículos científicos y técnicos así como de diversos desarrollos originales en el campo de la óptica cuántica y de la automación de máquinas y procesos. Desde fines de 2003 radica en Montreal, Canadá.

Jocelyn Faubert, recibió su grado de doctor en psicofísica en la Universidad Concordia, Canadá en 1991. Es profesor de la Escuela de Optometría en la Universidad de Montreal, Quebec, Canada. Es un experto en óptica humana, espectroreflectometría y neuropsicología. El profesor Faubert sostiene una cátedra industrial e investigación NSERC-Essilor.