El esquema corporal es el modelo interno que un organismo tiene de su propio cuerpo, incluida la posición de sus extremidades. El neurólogo Sir Henry Head lo definió originalmente como un modelo postural del cuerpo que organiza y modifica activamente "las impresiones producidas por los impulsos sensoriales entrantes de tal manera que la sensación final de la posición corporal , o de localidad, surge en la conciencia cargada de una relación con algo que ha sucedido antes". [1] Como modelo postural que registra la posición de las extremidades, desempeña un papel importante en el control de la acción.
Implica aspectos tanto de los sistemas centrales (procesos cerebrales) como de los periféricos ( sensoriales , propioceptivos ). Por lo tanto, un esquema corporal puede considerarse la colección de procesos que registra la postura de las partes del cuerpo en el espacio. El esquema se actualiza durante el movimiento corporal. Este es típicamente un proceso no consciente y se utiliza principalmente para la organización espacial de la acción. Por lo tanto, es una representación pragmática de las propiedades espaciales del cuerpo, que incluye la longitud de las extremidades y los segmentos de las extremidades, su disposición, la configuración de los segmentos en el espacio y la forma de la superficie corporal. [2] [3] [4] [5] El esquema corporal también juega un papel importante en la integración y el uso de herramientas por parte de los humanos. [6] [7] [8] [9]
El esquema corporal es diferente de la imagen corporal ; la distinción entre ellos se ha desarrollado con el tiempo.
Henry Head , un neurólogo inglés que realizó un trabajo pionero en el sistema somatosensorial y los nervios sensoriales, junto con el neurólogo británico Gordon Morgan Holmes , describió por primera vez el concepto en 1911. [10] El concepto se denominó por primera vez "esquema postural" para describir la representación espacial desordenada de los pacientes después de un daño en el lóbulo parietal del cerebro. Head y Holmes analizaron dos esquemas (o esquemas): un esquema corporal para el registro de la postura o el movimiento y otro esquema corporal para la localización de las ubicaciones estimuladas en la superficie corporal. "Esquema corporal" se convirtió en el término utilizado para los "modelos organizados de nosotros mismos". [10] El término y la definición sugeridos por primera vez por Head y Holmes han soportado casi un siglo de investigación con aclaraciones a medida que se ha sabido más sobre la neurociencia y el cerebro. [2]
Los neurocientíficos Patrick Haggard y Daniel Wolpert han identificado siete propiedades fundamentales del esquema corporal: está codificado espacialmente, es modular , adaptable , supramodal, coherente, interpersonal y se actualiza con el movimiento . [2]
El esquema corporal representa tanto la posición como la configuración del cuerpo como un objeto tridimensional en el espacio. Una combinación de información sensorial, principalmente táctil y visual , contribuye a la representación de las extremidades en el espacio. [2] [4] Esta integración permite localizar los estímulos en el espacio externo con respecto al cuerpo. [6] Un ejemplo de Haggard y Wolpert muestra la combinación de la sensación táctil de la mano con información sobre los ángulos articulares del brazo, que permiten movimientos rápidos de dicho brazo para espantar una mosca. [2]
El esquema corporal no está representado en su totalidad en una única región del cerebro . [2] Estudios recientes de fMRI (imágenes por resonancia magnética funcional) confirman resultados anteriores. Por ejemplo, el esquema de los pies y las manos está codificado por diferentes regiones del cerebro, mientras que los dedos están representados por una parte completamente separada. [11]
Los cambios plásticos en el esquema corporal son activos y continuos. Por ejemplo, los cambios graduales en el esquema corporal deben ocurrir a lo largo de la vida de un individuo a medida que crece y los tamaños absolutos y relativos de las partes del cuerpo cambian a lo largo de su vida. [2] También se ha demostrado que el desarrollo del esquema corporal ocurre en niños pequeños . Un estudio mostró que con estos niños (de 9, 14 y 19 meses), los niños mayores manejaban cucharas de manera que pudieran agarrarlas de manera óptima y cómoda para su uso, mientras que los niños más pequeños tendían a alcanzarlas con su mano dominante , independientemente de la orientación de la cuchara y la facilidad de uso final. [12] Se ha demostrado plasticidad a corto plazo con la integración de herramientas en el esquema corporal. [7] [9] La ilusión de la mano de goma también ha demostrado la rápida reorganización del esquema corporal en la escala de tiempo de segundos, mostrando el alto nivel de plasticidad y velocidad con la que el esquema corporal se reorganiza. [13] En la ilusión, los participantes ven una mano de maniquí que se acaricia con un pincel, mientras que su propia mano es acariciada de manera idéntica. Los participantes pueden sentir que los toques en su mano provienen de la mano ficticia, e incluso que la mano ficticia es, de alguna manera, su propia mano.
Por su naturaleza, el esquema corporal integra información propioceptiva (el sentido de la posición relativa de las partes vecinas del cuerpo) y táctil para mantener una representación corporal tridimensional. Sin embargo, otra información sensorial, particularmente la visual, puede estar en la misma representación del cuerpo. Esta participación simultánea significa que hay representaciones combinadas dentro del esquema corporal, lo que sugiere la participación de un proceso para traducir la información primaria (por ejemplo, visual, táctil, etc.) en una única modalidad sensorial o una forma abstracta y amodal. [2]
El esquema corporal, para funcionar correctamente, debe ser capaz de mantener una organización coherente de forma continua. [2] Para ello, debe ser capaz de resolver cualquier diferencia entre las entradas sensoriales. La resolución de estas inconsistencias intersensoriales puede dar lugar a sensaciones interesantes, como las que se experimentan durante la ilusión de la mano de goma. [13]
Se cree que el esquema corporal de un individuo se utiliza para representar tanto el propio cuerpo como el de los demás. Se cree que las neuronas espejo desempeñan un papel en las características interpersonales del esquema corporal. La proyección interpersonal del propio esquema corporal desempeña un papel importante a la hora de imitar con éxito movimientos como los gestos de las manos, especialmente manteniendo la lateralidad y la ubicación del gesto, pero sin copiar necesariamente el movimiento exacto en sí. [11]
Un esquema corporal funcional debe ser capaz de rastrear interactivamente los movimientos y posiciones de las partes del cuerpo en el espacio. [2] Las neuronas en la corteza premotora pueden contribuir a esta función. Una clase de neurona en la corteza premotora es multisensorial . Cada una de estas neuronas multisensoriales responde a estímulos táctiles y también a estímulos visuales. La neurona tiene un campo receptivo táctil (región de respuesta en la superficie del cuerpo) típicamente en la cara, los brazos o las manos. La misma neurona también responde a estímulos visuales en el espacio cerca del campo receptivo táctil. Por ejemplo, si el campo receptivo táctil de una neurona cubre el brazo, la misma neurona responderá a estímulos visuales en el espacio cerca del brazo. Como lo demostraron Graziano y colegas, el campo receptivo visual se actualizará con el movimiento del brazo, traduciéndose a través del espacio a medida que el brazo se mueve. [14] [15] Campos receptivos neuronales centrados en la parte del cuerpo similares se relacionan con la cara. Estas neuronas aparentemente controlan la ubicación de las partes del cuerpo y la ubicación de los objetos cercanos con respecto a las partes del cuerpo. Propiedades neuronales similares también pueden ser importantes para la capacidad de incorporar objetos externos al esquema corporal, como en el uso de herramientas.
La idea del esquema corporal extendido es que, además de los componentes propioceptivos, visuales y sensoriales que contribuyen a formar una concepción mental del propio cuerpo, los mismos procesos que contribuyen a un esquema corporal también pueden incorporar objetos externos a la concepción mental del propio cuerpo. [16] Este concepto, en parte filosófico y en parte neurocientífico, se basa en las ideas de plasticidad y adaptación para intentar responder a la pregunta de dónde termina el esquema corporal.
Existe un debate sobre si este concepto realmente existe, con un lado argumentando que el esquema corporal no se extiende más allá del cuerpo y el otro lado creyendo lo contrario. [17] [18]
La perspectiva compartida por quienes coinciden con la teoría del esquema corporal extendido sigue un razonamiento en línea con el que sustenta las teorías sobre el uso de herramientas.
En algunos estudios, los intentos de comprender la asimilación de herramientas se utilizan para argumentar la existencia del esquema corporal extendido. En un experimento que implicaba el uso y la interacción con objetos de lana, se puso a prueba la capacidad de los sujetos para percibir imágenes residuales de objetos de lana en diversos contextos. Los sujetos acostumbraron sus ojos a una habitación oscura y luego se les mostró un breve destello de luz (de 1 milisegundo), con la intención de producir un efecto de imagen residual de sus brazos que mantuvieron extendidos frente a ellos durante el experimento. Al mover un brazo después, la imagen residual se "desvanecía" o desaparecía a medida que se movía, lo que indicaba que la característica (el brazo) estaba siendo rastreada e integrada en el esquema corporal de la persona. Para probar la integración de los objetos de lana sin significado, los sujetos experimentaron cuatro contextos diferentes.
En todas las situaciones, salvo en la cuarta, los sujetos experimentaron el mismo efecto de "desvanecimiento" que con el brazo solo. Esto indicaría que los objetos de lana se habían integrado en su esquema corporal y contribuye a respaldar la idea de que el cuerpo utiliza elementos propioceptivos y visuales para crear un esquema corporal extendido. El dispositivo mecánico actuó como intermediario entre el sujeto y el objeto activo, y el hecho de que los sujetos no detectaran una imagen residual en ese contexto indica que este concepto de extensión se limita a ser sensible únicamente a aquello con lo que el cuerpo está en contacto directo. [7]
La perspectiva alternativa es que el cuerpo es el límite de cualquier tipo de esquema corporal.
Un ejemplo de esta división se encuentra en un estudio y debate sobre la atención personal y extrapersonal, donde la personal se relaciona con la percepción que el cuerpo tiene de sí mismo (el esquema corporal) y la extrapersonal se relaciona con todo lo externo a éste. Algunas investigaciones apoyan la afirmación de que estas dos categorías son puramente distintas y no se entremezclan, al contrario de lo que describe la teoría del esquema corporal ampliado. La evidencia de esto se encuentra principalmente en sujetos con negligencia unilateral, como en el caso de EDS, que era un hombre de mediana edad con daño cerebral en el hemisferio derecho. Cuando se le realizó una prueba de negligencia hemiespacial utilizando medidas tradicionales como la lectura de oraciones y las pruebas de cancelación, EDS mostró pocos signos y, en un examen posterior, no mostró ningún signo, lo que llevó a los médicos a creer que era normal. Sin embargo, constantemente tenía problemas con la fisioterapia porque decía que no podía ver su pierna izquierda; tras un examen más detallado, se supo que EDS tenía un tipo particular de negligencia hemiespacial que solo afectaba la percepción de su cuerpo. La función motora del lado izquierdo de su cuerpo se vio afectada negativamente, aunque no totalmente comprometida, pero cuando intentaba realizar tareas como afeitarse, invariablemente no se afeitaba el lado izquierdo de la cara. Esto llevó a algunos investigadores a creer que existe una distinción entre negligencia personal y extrapersonal, lo que reflejaría una distinción similar con el esquema corporal en sí. [19]
La deaferenciación , el trastorno más directamente relacionado con el trastorno , se produce cuando la información sensorial del cuerpo se reduce o desaparece sin afectar a las neuronas motoras . El caso más famoso de este trastorno es el de "IW", que perdió toda la información sensorial de debajo del cuello, lo que le provocó una parálisis temporal. Se vio obligado a aprender a controlar su movimiento de nuevo utilizando únicamente su imagen corporal consciente y la retroalimentación visual. Como resultado, cuando se pierde la información visual constante durante una actividad, como caminar, se le hace imposible completar la tarea, lo que puede provocar una caída o simplemente detenerse. IW requiere una atención constante a las tareas para poder completarlas con precisión, lo que demuestra lo automático y subconsciente que es en realidad el proceso de integración del tacto y la propiocepción en el esquema corporal. [20]
La autotopagnosia se produce típicamente después de lesiones parietales izquierdas. Los pacientes con este trastorno cometen errores que resultan de la confusión entre partes corporales adyacentes. Por ejemplo, un paciente puede señalar su rodilla cuando se le pide que señale su cadera. Debido a que el trastorno afecta el esquema corporal, los errores de localización pueden ocurrir tanto en el propio cuerpo del paciente como en el de otras personas. La unidad espacial del cuerpo dentro del esquema corporal se ha dañado de tal manera que se ha segmentado incorrectamente en relación con sus otras partes modulares. [21]
Los miembros fantasmas son un fenómeno que ocurre después de la amputación de un miembro de un individuo. En el 90-98% de los casos, los amputados informan que sienten que todo o parte del miembro o parte del cuerpo todavía está allí, ocupando espacio. [22] El amputado puede percibir un miembro bajo control total o paralizado . Un efecto secundario común de los miembros fantasmas es el dolor del miembro fantasma. Los mecanismos neurofisiológicos por los cuales ocurren los miembros fantasmas aún están en debate. [23] Una teoría común postula que las neuronas aferentes , ya que se desaferenten debido a la amputación, generalmente se reasignan a regiones corticales adyacentes dentro del cerebro. Esto puede hacer que los amputados informen que sienten que se toca su miembro faltante cuando se estimula una parte aparentemente no relacionada del cuerpo (como si se toca la cara, pero el amputado también siente que se acaricia su brazo faltante en una ubicación específica). Otra faceta de los miembros fantasmas es que la copia eferente (retroalimentación motora) responsable de informar sobre la posición al esquema corporal no se atenúa rápidamente. De esta manera, el amputado puede atribuir la parte del cuerpo faltante a una posición fija o móvil. [2]
La asomatognosia , la somatoparafrenia , la anosognosia , la anosodiaforia , la aloquiria y la negligencia hemiespacial implican (o en algunos casos implican) aspectos de un esquema corporal alterado. La negligencia hemiespacial no es poco común porque a veces la causan los accidentes cerebrovasculares .
No sólo es necesario que el esquema corporal sea capaz de integrarse y formar una representación tridimensional del cuerpo, sino que también juega un papel importante en el uso de herramientas . [9] Los estudios que registran la actividad neuronal en la corteza intraparietal en macacos han demostrado que, con el entrenamiento, el esquema corporal del macaco se actualiza para incluir herramientas, como las que se utilizan para alcanzar, en el esquema corporal. [9] En los humanos, el esquema corporal juega un papel importante en el uso de herramientas tanto simples como complejas, mucho más allá del de los macacos. [6] [8] [9] Tampoco es necesario un entrenamiento extenso para esta integración. [11]
Los mecanismos por los que las herramientas se integran en el esquema corporal no se comprenden del todo. Sin embargo, estudios con entrenamiento a largo plazo han mostrado fenómenos interesantes . Al manejar herramientas con ambas manos en una postura cruzada, los efectos conductuales se revierten de manera similar a cuando solo se cruzan las manos. Por lo tanto, los estímulos sensoriales se transmiten de la misma manera, ya sea a las manos directamente o indirectamente a través de las herramientas. Estos estudios sugieren que la mente incorpora las herramientas en las mismas áreas o en áreas similares a las que lo hace con las manos adyacentes. [9] Investigaciones recientes sobre la plasticidad a corto plazo del esquema corporal utilizaron individuos sin ningún entrenamiento previo con herramientas. Estos resultados, derivados de la relación entre las imágenes residuales y el esquema corporal, muestran que las herramientas se incorporan al esquema corporal en cuestión de segundos, independientemente de la duración del entrenamiento, aunque los resultados no se extienden a otras especies además de los humanos. [6]
Históricamente, el esquema corporal y la imagen corporal se solían agrupar, usar indistintamente o no se definían bien. En la ciencia y en otros ámbitos, ambos términos se siguen atribuyendo o confundiendo de forma errónea. Se han hecho esfuerzos por distinguirlos y definirlos de forma clara y diferenciable. [24] La imagen corporal consiste en percepciones, actitudes y creencias sobre el propio cuerpo. Por el contrario, el esquema corporal consiste en capacidades sensoriomotoras que controlan el movimiento y la postura.
La imagen corporal puede implicar la percepción consciente que una persona tiene de su propia apariencia física. Es la forma en que las personas se ven a sí mismas cuando se imaginan a sí mismas en su mente o cuando se perciben en un espejo. La imagen corporal difiere del esquema corporal de la misma manera que la percepción difiere del movimiento. Ambos pueden estar involucrados en la acción, especialmente cuando se aprenden nuevos movimientos.