Un parpadeo parece natural e instantáneo, pero ¿lo es? Sin un párpado funcional, el ojo puede resecarse, irritarse y, con el tiempo, perder la capacidad de ver con claridad.
por la Universidad de California, Los Ángeles
Ahora, un equipo de ingenieros biomecánicos y oftalmólogos de la UCLA ha descubierto nuevos detalles sobre el músculo que controla el parpadeo, lo que abre una vía para el desarrollo de prótesis que asisten el parpadeo. Publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias , el estudio descubrió que el orbicular de los párpados (el músculo que controla el movimiento del párpado) se contrae siguiendo patrones complejos que varían según la acción y mueve el párpado en algo más que un simple movimiento de arriba a abajo.
Los investigadores estudiaron cómo este músculo se comporta de manera diferente en diversas acciones, incluidos los parpadeos espontáneos, los cierres rápidos de protección y los movimientos de cierre de ojos apretados.
«El movimiento del párpado es más complejo y está controlado con mayor precisión por el sistema nervioso de lo que se creía hasta ahora», afirmó Tyler Clites, autor del estudio y profesor adjunto de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Escuela de Ingeniería Samueli de la UCLA. «Diferentes partes del músculo se activan en secuencias cuidadosamente sincronizadas según la actividad del ojo. Este nivel de control muscular nunca se había registrado en el párpado humano. Ahora que disponemos de esta información con gran detalle, podemos avanzar en el diseño de neuroprótesis que ayuden a restaurar la función natural del párpado».
En experimentos con voluntarios, los investigadores observaron cinco formas diferentes en que los ojos se cierran:
- Parpadeo espontáneo: un parpadeo automático e inconsciente que ocurre regularmente para mantener el ojo lubricado.
- Parpadeo voluntario: un parpadeo intencional, como cuando se le pide a alguien que parpadee cuando se le ordena.
- Parpadeo reflejo: un parpadeo rápido e involuntario que se activa para proteger el ojo de una colisión.
- Cierre suave: Un descenso suave y lento del párpado, similar al comienzo del sueño.
- Un cierre forzado: Una compresión deliberada de los párpados para cerrarlos firmemente.
Para registrar la actividad del orbicular de los párpados con alta precisión, un cirujano oftalmólogo insertó diminutos electrodos de alambre en el párpado. Posteriormente, los investigadores utilizaron un sistema de captura de movimiento para rastrear el movimiento del párpado en cámara ultralenta. Estas herramientas permitieron al equipo medir diferencias sutiles en el movimiento del párpado, como la velocidad, la dirección y la parte del músculo que inició la acción.
Las personas pueden perder la capacidad de parpadear debido a un derrame cerebral, un tumor, una infección o una lesión. Esta afección es dolorosa a corto plazo y puede dañar los ojos lo suficiente como para causar pérdida de visión «, afirmó el Dr. Daniel Rootman, coautor del estudio y profesor asociado de oftalmología en la Facultad de Medicina David Geffen de la UCLA y director del Centro de Enfermedades Orbitales de la UCLA. «Sabemos que un pequeño pulso eléctrico puede estimular el movimiento del músculo orbicular de los ojos , pero diseñar uno que funcione bien ha sido difícil. Ahora contamos con una buena guía para dicho dispositivo, que incluye dónde colocar exactamente los electrodos, cómo cronometrarlos y la intensidad del pulso. Estas directrices podrían sentar las bases para el desarrollo y las pruebas clínicas de dicho dispositivo, con el objetivo final de brindar un alivio real a los pacientes».
Con este conocimiento fundamental de la biomecánica de los párpados, los investigadores ahora pueden trabajar en el perfeccionamiento de un prototipo de neuroprótesis para ayudar a las personas a parpadear.
«Comprender el funcionamiento del párpado es crucial para diseñar un patrón de estimulación preciso para una prótesis, así como para fines diagnósticos», afirmó Jinyoung Kim, primer autor del estudio, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica de la UCLA y miembro del grupo de investigación de Clites, el Grupo de Ingeniería Anatómica de la UCLA. «Estamos entusiasmados por cerrar esta brecha y avanzar en el trabajo con pacientes con parálisis facial para ayudarles a mejorar sus vidas».
Más información: Jinyoung Kim et al., El comportamiento del párpado humano está determinado por el control neural segmentario del orbicular del ojo, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2025). DOI: 10.1073/pnas.2508058122
Leyenda de imagen principal:
Activación muscular y patrones de movimiento a lo largo del tiempo en los párpados superior e inferior, mostrados bajo diferentes acciones. Crédito: Grupo de Ingeniería Anatómica/UCLA
