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Viernes, 23 agosto 2013
Biología

Movimientos de insectos hechos sin músculos, ¿estrategia adaptable para prótesis en personas?

Unos neurobiólogos han profundizado en cómo las extremidades de los insectos pueden realizar ciertos movimientos sin recurrir a los músculos, un portento que ahora se confirma como una estrategia importante en la locomoción de los insectos.

Es bien sabido que algunos animales acumulan energía en estructuras elásticas. Tal acumulación de energía, comparable a la que se almacena en un muelle cuando se comprime, permite que se apliquen fuerzas de forma súbita y concentrada para generar movimientos que son mucho más rápidos que aquellos que podrían generarse por contracciones musculares solamente. Esto es fundamental, por ejemplo, para los saltos de las pulgas o de los saltamontes.

Sin embargo, el equipo de Tom Matheson, de la Universidad de Leicester en el Reino Unido, se sorprendió al encontrar fuerzas pasivas que contribuyen a realizar muchos de los movimientos ejecutados por las extremidades que fueron estudiadas, no solamente los movimientos rápidos y especializados que se necesitan para dar grandes saltos.

Esta nueva investigación indica por tanto que los mecanismos de almacenamiento de energía pueden operar en una gama mucho más amplia de movimientos, y ayuda a explicar cómo los insectos controlan sus movimientos valiéndose de una estrecha interacción entre el control neuronal y ciertos rasgos biomecánicos muy útiles.

Matheson y Jan M. Ache han comprobado que la estructura de algunas articulaciones de las patas de insectos provoca que éstas se muevan incluso en ausencia de músculos. Esas fuerzas, que se pueden describir como "fuerzas pasivas de articulaciones", sirven para llevar de regreso a la extremidad hacia atrás, a una posición preferida de descanso, sin tener que usar músculos para ello.

[Img #15224]
Los movimientos pasivos son diferentes en extremidades que tienen distintos roles conductuales y diferente musculatura, sugiriendo ello que la estructura de las articulaciones está específicamente adaptada para complementar la fuerza de los músculos. Todo esto sugiere un sistema natural de control motor para las extremidades de los insectos en el cual no todos los movimientos están dirigidos por músculos.

Por otra parte, lo descubierto en el nuevo estudio podría dar a los ingenieros nuevas maneras de mejorar el control de extremidades robóticas o de prótesis con capacidad de ejecutar movimientos.

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