Por qué nos desequilibramos al subir a una escalera mecánica que sabemos que está parada

Quién no ha experimentado alguna vez la extraña sensación de desequilibrio o balanceo que se produce al acceder a una escalera mecánica que se encuentra parada, este curioso fenómeno es el tema central de un estudio científico en el que los investigadores se propusieron explorar este fenómeno desde una perspectiva científica, planteando varias hipótesis sobre por qué ocurre y cómo se relaciona con nuestra conciencia y con el control motor subconsciente. A través de una serie de experimentos cuidadosamente diseñados, el estudio logró desvelar los misterios de este aspecto de nuestra interacción con el mundo físico.

Comencemos por el principio

Cuando subimos a una escalera mecánica por primera vez, a pesar de que podemos ver que está en movimiento y de que nos preparamos para ello, nuestro cuerpo se inclina inevitablemente hacia atrás como resultado de la velocidad de la escalera.

Tras varios intentos, nuestro cerebro se acaba acostumbrando a ese comportamiento y lo acaba compensando adecuadamente, de manera que con el tiempo, la entrada en la escalera mecánica ya no produce un balanceo hacia atrás de nuestro cuerpo, el cerebro ha aprendido y podemos subir sin peligro de desequilibrarnos.

Este conocimiento pasa a formar parte de nuestra memoria muscular y al igual que otros comportamientos aprendidos, como caminar o montar en bicicleta, podemos ponerlo en practica cuando lo necesitamos de forma inconsciente, sin pensar en ello.

Estos movimientos automatizados son controlados principalmente por el cerebelo que juega un papel crucial en la coordinación y el control de los movimientos precisos y aprendidos, incluyendo los movimientos habituales o automáticos, y también está involucrado en el aprendizaje motor, lo que significa que ayuda a nuestro cerebro a aprender y recordar cómo realizar movimientos específicos.

Además del cerebelo, otras áreas del cerebro también están involucradas en el control de los movimientos automatizados, como por ejemplo, los ganglios basales, un grupo de estructuras en la base del cerebro, que están involucrados en una variedad de funciones, incluyendo el control del movimiento, el aprendizaje, la memoria y la planificación de las acciones.

Ahora bien, una vez tenemos interiorizado este comportamiento, resulta que si nos encontramos con una escalera mecánica que, bien sea por avería, mantenimiento u otras causas, se encuentra parada y accedemos a ella, se produce una leve sensación de desequilibrio fruto de nuestro comportamiento aprendido. Y esto ocurre a pesar de que somos conscientes de que la escalera mecánica se encuentra parada y por lo tanto nuestros movimientos deberían adaptarse como si subiéramos por una escalera convencional, pero esto no se produce.

Este comportamiento llamó la atención de un grupo de cinco científicos japoneses: Takao Fukui, Toshitaka Kimura, Koji Kadota, Shinsuke Shimojo, Hiroaki Gomi que decidieron estudiar este fenómeno para descubrir el motivo de este comportamiento.

Las tres teorías que plantearon los investigadores

El objetivo principal del estudio era investigar y entender el fenómeno de la sensación extraña que se experimenta al subir a una escalera mecánica que está detenida, y determinar qué causa esta sensación y cómo se relaciona con nuestra conciencia y control motor subconsciente.

Los investigadores plantearon tres posibles explicaciones para la aparición de esta sensación y diseñaron una serie de experimentos para probar cuál era la correcta y así identificar el mecanismo subyacente de esa sensación extraña, y proporcionar una nueva perspectiva sobre cómo se coordinan y se influyen mutuamente nuestros procesos conscientes y subconscientes en la realización de tareas motoras habituales.

Las tres teorías planteadas fueron estas:

1. La sensación extraña ocurre de manera concurrente pero independiente a las propiedades comportamentales o posturales. Es decir, la sensación no tiene nada que ver con la sensación corporal derivada de tales propiedades comportamentales, por ejemplo, la simple falta de familiaridad con la situación de encontrarse con una escalera mecánica detenida podría inducir la sensación.
2. La sensación extraña ocurre debido a la altura única de los escalones, en la que el primer escalón es más corto que los demás. Esta inusual falta de uniformidad de los escalones puede inducir torpeza porque no estamos acostumbrados a tal irregularidad, y la torpeza conduce a la sensación extraña.
3. La sensación extraña resulta de una acción inapropiada inconsistente con la situación actual a pesar de la correcta comprensión de la situación. Subir a una escalera mecánica en movimiento es una acción altamente habituada, por lo que el programa motor habitual para una escalera en movimiento emergería incluso cuando subimos a una escalera detenida, por lo tanto esta aparición subconsciente del programa motor habitual específico de la escalera conduce al comportamiento motor inapropiado, que conduce a la sensación extraña.

Los investigadores diseñaron una escalera de madera para imitar las dimensiones físicas de una escalera mecánica detenida, esta escalera tenía la misma altura de escalones que una escalera mecánica detenida, y la altura del primer escalón también era la misma que la de la escalera mecánica parada.

El propósito de usar la escalera de madera en el experimento era descartar la posibilidad de que la sensación extraña que las personas experimentan al subir a una escalera mecánica parada se debiera a la altura irregular de los escalones, si este fuera el caso, entonces los participantes deberían experimentar la misma sensación al subir a la escalera de madera.

En qué consistió el experimento

El experimento se llevó a cabo a lo largo de dos sesiones, cada una de las cuales incluía 16 bloques de ocho ensayos consecutivos en los que los participantes alternaban escaleras mecánicas en movimiento, escaleras mecánicas paradas y la escalera de madera que imitaba la disposición irregular de los escalones en la escalera mecánica parada.

En la primera sesión, se realizaron cinco ensayos consecutivos sobre una escalera mecánica en movimiento seguidos de tres ensayos consecutivos sobre una escalera mecánica detenida, mientras que en la segunda sesión, los participantes realizaban cinco ensayos sobre una escalera mecánica en movimiento, dos ensayos sobre las escaleras de madera que imitaban las dimensiones físicas de una escalera mecánica detenida, y finalmente un ensayo en una escalera mecánica parada.

Durante las pruebas, se recopiló información de las propiedades cinemáticas de las extremidades inferiores y el cuerpo al subir a la escalera mecánica detenida, la escalera mecánica en movimiento y las escaleras de madera, y también analizaron la sensación subjetiva de los participantes después de los ensayos en la escalera mecánica detenida y las escaleras de madera.

Los investigadores observaron que los participantes del estudio mostraban un comportamiento motor inapropiado al acceder a una escalera mecánica detenida, en particular, notaron un balanceo postural hacia adelante que era similar al comportamiento que los participantes mostraban al subir a una escalera mecánica en movimiento.

Este balanceo postural hacia adelante es una adaptación que normalmente se realiza al subir a una escalera mecánica en movimiento para contrarrestar la aceleración ascendente, sin embargo, este comportamiento es innecesario y, por lo tanto, contraproducente al subir a una escalera mecánica detenida.

Además, se constató que este comportamiento motor inapropiado se producía a pesar de que los participantes eran plenamente conscientes de que la escalera mecánica estaba parada, lo que sugiere que es el resultado de un programa motor que se activa de forma automática, incluso cuando no es apropiado para la situación actual.

Las mediciones realizadas en los tres escenarios mostraron diferencias significativas en la postura y la velocidad de los participantes. Cuando los participantes subieron las escaleras de madera que imitaban las dimensiones de una escalera mecánica detenida, no mostraron el balanceo postural hacia adelante que se observó en la escalera mecánica y además, la velocidad de la pierna de apoyo y la pierna en el aire fue menor en comparación con la escalera mecánica en movimiento.

Por otro lado, al subir a una escalera mecánica parada, los participantes mostraron un balanceo postural hacia adelante, similar al comportamiento que mostraron al subir a una escalera mecánica en movimiento, sin embargo, la velocidad de la pierna de apoyo y la pierna en el aire fue menor en comparación con la escalera mecánica en movimiento, lo que demuestra que los participantes fueron capaces de anticipar (parcialmente) la nueva situación.

Por último, al subir a una escalera mecánica en movimiento, los participantes mostraron un balanceo postural hacia adelante y una mayor velocidad de la pierna de apoyo y la pierna en el aire en comparación con los otros dos escenarios.

Estos resultados sugieren que el programa motor habitual para subir a una escalera mecánica en movimiento se activa automáticamente al subir a una escalera mecánica que está parada, lo que provoca comportamientos motores inapropiados. Curiosamente, este programa motor no se activa al subir a las escaleras de madera a pesar de que imitaban el diseño de las escaleras mecánicas, lo que indica que la sensación no se debe a la altura irregular de los escalones.

La culpa es del balanceo postural hacia adelante

Los investigadores realizaron varias mediciones para evaluar la postura y la velocidad de los participantes durante el experimento, por un lado, midieron el ángulo del tronco de los participantes en relación con la vertical para evaluar su postura al subir a la escalera mecánica o a las escaleras de madera. Este ángulo permitía verificar si los participantes se inclinaban hacia adelante, lo que es un comportamiento motor habitual al subir a una escalera mecánica en movimiento.

Los investigadores midieron también la velocidad de la pierna de apoyo durante el contacto con el suelo, lo que permitía saber si los participantes están tratando de moverse más rápido al subir la escalera parada (como lo harían al subir a una escalera mecánica en movimiento), y por último, midieron la velocidad de la pierna en el aire lo que permitiría comprobar si los participantes están tratando de moverse más rápido, como lo harían al subir a una escalera mecánica en movimiento.

Estas mediciones permitieron a los investigadores evaluar si los participantes mostraban comportamientos motores inapropiados, como un balanceo postural hacia adelante y un aumento de la velocidad, al subir a una escalera mecánica detenida.

El balanceo postural hacia adelante es un comportamiento motor habitual que normalmente realizamos al subir a una escalera mecánica en movimiento, ya que este balanceo hacia adelante nos ayuda a contrarrestar la aceleración ascendente de la escalera mecánica y mantener nuestro equilibrio.

Sin embargo, cuando subimos a una escalera mecánica detenida, este balanceo postural hacia adelante es innecesario y, a pesar de que somos conscientes de que la escalera está detenida, nuestro programa motor habitual se activa automáticamente, lo que nos lleva a inclinarnos hacia adelante como si la escalera estuviera en movimiento.

Este comportamiento motor inapropiado es la que provoca esa sensación de desequilibrio o inestabilidad que contribuye a la sensación extraña que experimentamos al subir a una escalera mecánica detenida. Además, el hecho de que este comportamiento se produzca a pesar de nuestra conciencia de que la escalera está detenida puede aumentar aún más la sensación de extrañeza.

En el contexto de este estudio, nuestro cerebro anticipa que la escalera mecánica se moverá (basándose en experiencias pasadas), pero cuando la escalera está detenida, esta predicción se traiciona, y se produce una discrepancia entre lo que nuestro cerebro anticipa que sucederá y lo que realmente sucede, lo que provoca la sensación de desequilibrio.

Este conflicto se relaciona con la reciente teoría del control motor centrada en modelos internos, que sugiere que nuestro cerebro utiliza modelos internos para predecir y controlar nuestros movimientos. Un modelo interno es una representación mental de cómo funciona nuestro cuerpo y cómo interactúa con el mundo., de manera que cuando realizamos una acción, nuestro cerebro utiliza este modelo interno para predecir el resultado de la acción; si el resultado real difiere de la predicción, esto genera la sensación de desequilibrio.

Este conflicto también se relaciona con la dificultad para atribuir nuestro comportamiento motor inapropiado a eventos exógenos y endógenos. Los eventos exógenos son aquellos que ocurren fuera de nosotros, como la escalera mecánica que se detiene, mientras que los eventos endógenos son aquellos que ocurren dentro de nosotros, como nuestro programa motor habitual que se activa automáticamente. Cuando nuestro comportamiento motor inapropiado es el resultado de un conflicto entre estos eventos exógenos y endógenos, puede ser difícil determinar la causa exacta de la sensación extraña.

Curiosamente, la percepción de la sensación disminuía tras varias pruebas consecutivas de acceso a una escalera mecánica detenida, los participantes informaron de una sensación más fuerte durante el primer ensayo en una escalera mecánica detenida inmediatamente después de subir a una escalera mecánica en movimiento, sin embargo, esta sensación disminuía en los ensayos sucesivos en la escalera mecánica detenida aunque no llegaba a desaparecer completamente.

Esto sugiere que el programa motor habitual para subir a una escalera mecánica en movimiento puede ser ajustado con la repetición de la tarea en una escalera mecánica detenida, dicho de otra manera, parece que nuestro control motor subconsciente puede adaptarse a la nueva situación con la práctica, lo que reduce la aparición de comportamientos motores inapropiados y, por lo tanto, la sensación extraña.

Por qué la conciencia no puede sobreponerse al proceso motor subconsciente

La conciencia y el control motor subconsciente son dos procesos cerebrales distintos que a menudo trabajan juntos pero también pueden operar de manera independiente. El control motor subconsciente se refiere a las acciones motoras que realizamos automáticamente sin pensar conscientemente en ellas, como caminar, hablar o subir escaleras; estas acciones son controladas por partes del cerebro que no requieren nuestra atención consciente.

La conciencia, por otro lado, se refiere a nuestra capacidad para estar conscientes de nuestras acciones y tomar decisiones deliberadas, y aunque nuestra conciencia puede influir en nuestro control motor subconsciente, no puede controlarlo completamente, esto se debe a que muchas de nuestras acciones motoras son tan habituales que se realizan automáticamente sin necesidad de pensamiento consciente.

En el caso de subir a una escalera mecánica parada, aunque somos conscientes de que la escalera no se mueve, nuestro programa motor habitual para subir a una escalera mecánica en movimiento se activa automáticamente, y este programa es tan fuerte que nuestra conciencia no puede disiparlo por completo.

Esta separación entre la conciencia y el control motor subconsciente puede ser útil en muchas situaciones, ya que nos permite realizar tareas motoras habituales sin tener que pensar conscientemente en cada movimiento, sin embargo, también puede llevar a comportamientos motores inapropiados en situaciones en las que nuestras acciones habituales no son apropiadas, como subir a una escalera mecánica que está parada.