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24 de agosto de 2012

 Consultorio CPI: Escaleras mecánicas paradas

¡Seguimos subiendo la media de publicaciones anual! Estamos que lo tiramos. Gracias, a todos.

Enric nos pregunta:

¿Por qué cuando te subes a una escalera mecánica que NO funciona y sabes que NO funciona, los primeros pasos en ella parece que se mueva y lo mismo al salir? ¿Por qué  hay una especie de tiempo de recuperación al entrar y salir si sabemos de sobra que no funciona?

A lo mejor lo que describo sólo me pasa a mí pero por si acaso y si crees que puedes dar una explicación que sea interesante para los lectores (y sobre todo para mí, porque es una sensación que me trae loco).

Escaleras en el metro de CopenhagueAh, la vieja sensación de las escaleras mecánicas… estoy absolutamente convencido de que no eres el único.  Entrar en una escalera mecánica parada es una sensación muy curiosa. Como dato absolutamente CPI, les contaré que en japonés esa sensación tiene un nombre, que es Iwakan En inglés (sensación de que algo no marcha bien o es extraño).  Vaya por delante, como suelo decir cuando escribo de temas sobre los que no tengo ni idea, que toda ayuda y corrección por parte de gente que sí sepa es bienvenida. ¡Médicosy biólogos de CPI, sentíos libres, por favor, de corregirme y/o ampliarme!

Te diré, Enric, que este asunto en concreto me llamaba la atención desde hace mucho tiempo. Mi hipótesis ha sido siempre que subirse a una escalera mecánica es como montar en bicicleta o caminar, que una vez que lo aprendes lo interiorizas y las siguientes veces no necesitas mantener el equilibrio conscientemente. Curiosamente, y dado que la naturaleza me ha provisto de dos criaturas (ahora tres, pero eso es otra historia y será contada en otro momento) con las que puedo experimentar, te diré que he llevado a cabo experimentos no científicos sobre el asunto, y que puedo dar la siguiente información:

Cuando un niño se sube por primera vez a una escalera mecánica, a pesar de que está viendo que se mueve, se cae hacia atrás (se vence, no llega a caer, por lo menos en mis experimentos) y debe agarrarse al pasamanos para mantener el equilibrio. Toda la maniobra va acompañada de una sonrisa boba adorable y una cara de mareo, con sonidos tipo “¡uau!”, mientras papá, a medio metro por detrás, con las manos extendidas por si acaso, observa la maniobra con mezcla de precaución y regocijo. La segunda, tercera y cuarta veces el mecanismo inconsciente de equilibrio (llamémoslo así) ya ha entrado en funcionamiento y las entradas en la escalera son más estables. La quinta vez que mis hijos subieron a una escalera mecánica del corte  inglés lo hicieron “en automático”, sin necesitad de controlar conscientemente su equilibrio.  Esto lo he visto yo, con dos niños a la vez, y fijándome explícitamente en sus reacciones. Los tiempos entre cada una de las experiencias oscilaban entre una y varias semanas. Por tanto, puedo afirmar que el control motor inconsciente del cerebro tiene muy buena memoria y es muy hábil al acostumbrarnos a este tipo de plataformas móviles.

Pero obviando mis incompletas observaciones personales, he encontrado un artículo estupendo en PLOS ONE (había otros, pero éste es el más completo) en el que un grupo de investigadores se dedicó a medir con siete voluntarios la “extrañeza” que sentían al subir a escalera mecánicas paradas. Como son científicos, hicieron el experimento bien:

 

Planteamiento del experimento de las escaleras mecánicas

Fig. 1.- Planteamiento del experimento. A unos voluntarios se les ponen sensores de movimiento en talones y espalda para observar sus posturas y movimientos, y a continuación se les hacer recorrer un circuito que consta de 5 escaleras mecánicas en movimiento seguidas de o bien 2 escaleras "de toda la vida" (de madera y con el primer escalón más bajo para imitar una escalera mecánica), seguidas de una escalera mecánica parada, o bien 3 escaleras mecánicas paradas. A continuación se les pregunta por la sensación de extrañeza que han sentido, mediante una puntuación, a la vez que se compara con sus movimientos corporales.

Los resultados los podemos ver en la gráfica de la Fig. 2: Las tres columnas de la izquierda representan la “extrañeza” cuantificada en tres escaleras mecánicas quietas consecutivas. La primera escalera mecánica parada es la que más extrañeza produce. La segunda vez consecutiva que nos subimos a la escalera aún nos da ese mareíllo, y la tercera también, pero claramente menos. El sistema motor se acostumbra rápidamente.

En las tres columnas de la derecha, el circuito pasaba por dos escaleras de madera y una escalera mecánica parada al final. El cerebro identifica correctamente las escaleras como “estáticas” y las dos primeras apenas suscitan extrañeza. A pesar de eso, la tercera sí lo hace, porque el cerebro, tozudo él, espera de nuevo que se mueva, a pesar de estar viéndola parada. Fíjense, aunque no sea altamente significativo, que el grado de extrañeza al encontrarse una escalera mecánica parada tras subir por dos escaleras de madera (columna 6) es casi el mismo que el de encontrarse la escalera mecánica parada de primeras dadas (columna 1).

 

Fig. 2.- Resultados del experimento, dos grupos de respuestas puntuando la sensación de extrañeza según cuál de los circuitos siguieran los sujetos experimentales.

Tras el experimento, los investigadores llegaron a las siguientes e interesantes conclusiones:

1.- La sensación de extrañeza no aparece cuando se sube uno a unas escaleras de madera, aunque tengan exactamente la misma forma que las escaleras mecánicas paradas, con el primer escalón apenas levantado, el siguiente un poco más levantado y los demás del mismo tamaño. NUestro cerebro identifica visualmente la escalera y dice “ésta no es mecánica”, por lo que la reacción automática no se produce.

2.- El cerebro consciente ve que la escalera está parada y ajusta el paso para posar el pie sobre una superficie que está quieta. Los pies entraban a la misma velocidad y apoyaban de la misma manera en una escalera mecánica parada y en una escalera de madera de las mismas dimensiones. La sensación extraña se produce después de haber entrado en la escalera. Es decir, que la maniobra de aproximación la hacemos con los ojos y la coordinación consciente, y la hacemos bien, y es solo al dar los siguientes pasos en la escalera cuando entra el piloto automático del cerebelo y “nos comunica” que algo diferente está pasando.

3: Los pies actúan de la misma manera (o casi) tanto en las escaleras normales como en las escaleras mecánicas paradas. Es el tronco el que se inclina demasiado al entrar en una escalera mecánica parada, esperando quizás el pequeño tirón que lo devuelva a su posición original, tirón que nunca llega y que puede ocasionar la extraña sensación de desequilibrio.

La hipótesis que lanzan los investigadores, y que cuadra bien con lo observado, es que los movimientos de las extremidades (colocar el pie en el escalón, colocar la mano en el pasamanos…) son controlados conscientemente, aunque con una componente inconsciente, mientras que la postura es controlada de manera inconsciente, siendo principalmente la posición de la espalda la que cambia esperando el movimiento y la que causa los mensajes internos de extrañeza cuando no se produce la pequeña aceleración inicial que esperamos inconscientemente al entrar en una escalera mecánica.

Para terminar, una viñeta que me ha encantado y que traduzco con permiso de sus autores, del estupendo blog Sci-ence En inglés. Clic para ampliar:

Autobatalla en la escalera mecánica
Referencias: 

1.- Odd Sensation Induced by Moving-Phantom which Triggers Subconscious Motor Program Documento PDF En inglés, el artículo original.
2.- Phantom of the escalator En inglés, que cita al artículo original.
3.- Your Inner Robot En inglés, que cita al artículo original one more time.

Categorías: Biología, Ciencia, Consultorio CPI, Medicina | Hay 22 comentarios »