En comparación con otras especies animales, los humanos pueden planificar y ejecutar tareas motoras muy sofisticadas, incluyendo la capacidad de escribir caracteres complejos con las manos.
Por Ingrid Fadelli, Medical Xpress
Si bien numerosos estudios previos han intentado comprender mejor los fundamentos neuronales de la escritura a mano y otras capacidades motoras humanas complejas, estos aún no se han dilucidado por completo.
Estudios previos demostraron que la corteza motora desempeña un papel crucial en la capacidad humana de traducir intenciones en acciones. Sin embargo, los procesos mediante los cuales permite la ejecución de movimientos precisos y secuenciales, como los asociados con la escritura a mano, son poco conocidos.
Investigadores de la Universidad de Zhejiang (China) realizaron recientemente un estudio para explorar más a fondo el papel de la corteza motora humana en la codificación de escrituras complejas, como los caracteres chinos. Sus hallazgos, publicados en Nature Human Behavior , sugieren que esta codificación se desarrolla mediante una secuencia de estados neuronales estables.
«Cuando iniciamos este proyecto en 2022, nuestro objetivo inicial era construir un sistema de interfaz cerebro-computadora (BCI) para la escritura china», declaró Yu Qi, primer autor del artículo, a Medical Xpress. «Aunque nuestro sistema BCI podía decodificar correctamente la velocidad de movimiento para el control del cursor, la reconstrucción de la escritura china distaba mucho de ser satisfactoria.
«En aquel momento nos sentimos frustrados porque nos dimos cuenta de que escribir a mano requiere un movimiento hábil y sofisticado, especialmente para los caracteres chinos (más de 3500 caracteres frecuentes compuestos por 32 tipos de trazos), por lo que podía resultar más difícil que controlar el cursor».
A pesar de sus resultados iniciales decepcionantes, Qi y sus colegas continuaron trabajando en su BCI de escritura a mano, explorando los procesos mediante los cuales el cerebro, específicamente la corteza motora, codifica la escritura compleja. Finalmente, sus esfuerzos generaron nuevos e interesantes conocimientos que les permitieron mejorar su interfaz hombre-máquina de escritura a mano.
Como parte de su estudio reciente, realizaron una serie de experimentos en los que se le pidió a un participante humano que escribiera 306 caracteres chinos distintos. Mientras el participante completaba la tarea, los investigadores registraron la actividad en su corteza motora para comprender los procesos involucrados en la codificación de los caracteres y la ejecución de la tarea de escritura a mano.
Demostración del participante controlando un brazo robótico para escribir caracteres chinos en línea. Crédito: Nature Human Behaviour (2025). DOI: 10.1038/s41562-025-02157-x
«La tarea experimental fue sencilla», explicó Qi. «Le pedimos a nuestro participante que escribiera caracteres chinos uno por uno, con la guía de un video, como si fuera un juego de karaoke para escribir. Registramos la actividad neuronal de la unidad MC de su corteza motora (MC) con dos conjuntos de microelectrodos mientras realizaba la tarea de escritura a mano».
Las grabaciones de actividad cerebral recopiladas por los investigadores aportaron nuevos e interesantes conocimientos sobre los fundamentos de la escritura a mano, sugiriendo que la corteza motora codifica la escritura compleja descomponiéndola en una serie de pequeños segmentos o estados de movimiento. En su artículo, Qi y sus colegas plantean la hipótesis de que estos estados son las unidades primitivas de la codificación del movimiento.
«La codificación del movimiento en MC mostró una propiedad dependiente del estado: la función de codificación se mantiene estable en cada estado, aunque varía considerablemente entre ellos», afirmó Qi. «Los decodificadores neuronales tradicionales no consideraron esta propiedad neuronal dependiente del estado, por lo que no lograron decodificar las trayectorias de escritura a mano.
Estos hallazgos nos inspiraron a proponer el modelo de codificación y decodificación dependiente del estado, junto con el desarrollo de herramientas computacionales como TFC y el decodificador dependiente del estado, que permitieron la decodificación de la escritura china en línea .
Este reciente trabajo de Qi y sus colegas enriquece la comprensión actual de cómo el cerebro humano ejecuta tareas motoras más avanzadas que requieren altos niveles de precisión. En el futuro, sus hallazgos podrían fundamentar el desarrollo de nuevas BCI que permitan a los usuarios escribir en una computadora mediante señales cerebrales.
«Ahora nos estamos centrando en el modelo de codificación y decodificación de movimientos finos más sofisticados, y nuestro próximo objetivo es construir BCI capaces de controlar movimientos finos diversos y sofisticados», añadió Qi.
Más información: Yu Qi et al., La corteza motora humana codifica la escritura compleja mediante una secuencia de estados neuronales estables, Nature Human Behaviour (2025). DOI: 10.1038/s41562-025-02157-x
