Nikolai Bernstein (1896-1966) fue un fisiólogo ruso marginado en su país y desconocido en Occidente hasta la publicación póstuma de su obra (1967). Hoy día es considerado como uno de los investigadores más imaginativos en el domi- nio del movimiento y de la acción. Para Bernstein el enigma a resolver es el de la
coordinación del movimiento: qué músculos entran en juego en cada uno, bajo qué
tipo de impulsos, a partir de qué condiciones iniciales (posición, velocidad) y en vistas a qué ejecución. Las teorías en vigor no iban más allá de postular la exis- tencia de “programas cerebrales”, producto del desarrollo, que almacenaban in- formación sobre cada movimiento, activándola cada vez. Las ideas de
rompen con este enfoque tradicional y ponen en primer plano dos aspectos clave
para entender la ejecución de cualquier movimiento y el desarrollo general de éste: primero, el cuerpo humano es una masa articulada; por tanto hay que estu- Bernstein
diar su movimiento también desde la Física. Segundo, la ejecución de un movi- miento no sigue un “programa lineal” dictado por el cerebro sino se sigue de una complejísima interacción, en bucles, entre sus “órdenes” y la información que le llega de la periferia corporal (percepción y propriocepción).
El punto de partida, obvio pero inadvertido, de Bernstein para estudiar el movimiento es que el cuerpo humano es una masa, compuesta de partes articu-
ladas, que se mueve en un campo gravitatorio. Consecuentemente, el movimien-
to de cualquier parte del cuerpo (las piernas en la locomoción o un brazo que alcanza un objeto) es analizado por Bernstein aplicando los principios de la Fí- sica (Mecánica): masas con sus momentos de inercia, que se desplazan dentro de un campo de fuerzas (las que las impulsan y las gravitatorias, inerciales y de rozamiento). Pero hay algo más: nuestro cuerpo es un sistema mecánico con elementos articulados lo cual da pie a un número inconmensurable de grados de libertad de movimiento. ¿Cómo, entonces, se coordinan las partes de este sis- tema y se produce el movimiento organizado? Bernstein demuestra que los im- pulsos nerviosos (eferentes) que llegan a los músculos no determinan, por sí
solos, el movimiento observable sino que éste se construye gracias a que los cen-
tros motores integran a cada instante las señales que informan de la velocidad, posición, tensión de los músculos, información que le llega a través del sistema proprioceptivo. Además interviene el sistema exteroceptivo (percepción) que guía la trayectoria y anticipa las perturbaciones que puede sufrir el movimiento. Aplicando estos principios, Bernstein realizó un estudio exquisito de la deambulación humana. Fotografió, mediante una técnica especial, el perfil de locomoción y carrera de unos atletas rusos, descompuso el movimiento de sus piernas en elementos discretos y explicó su dinámica mediante un modelo matemático. Si se observa bien, la locomoción consta de dos momentos: pri- mero, una pierna avanza a la vez que el cuerpo va hacia adelante (fase de ba- lanceo); enseguida se posa en el suelo y, por un instante, coinciden allí ambos pies (fase de apoyo). Cada fase incluye su impulso de propulsión: en la de apo- yo lo efectúa la pierna que queda detrás; en la de balanceo corre a cargo de la pierna que va por delante. Las fuerzas propulsoras se aplican en los centros de gravedad de los muslos y piernas y han de vencer las de la gravedad (verticales) y las de inercia y rozamiento (horizontales). Bernstein mostró que, dentro del ciclo balanceo-apoyo, no hay un único impulso sino una sucesión de varios con intensidades distintas. La magnitud de cada impulso –que aparece siem-
pre en el mismo momento del ciclo– está modulada por la información pro- prioceptiva. En definitiva, el andar –y cualquier otro movimiento– se produce dentro de un proceso de autorregulación: es un bucle entre las eferencias (ór- denes de impulso) nerviosas a los músculos y las aferencias sensoriales de éstos hacia los centros motores.
En el niño la deambulación se desarrolla a lo largo de varios años. Por una par- te, ha de madurar su cerebro y crearse las conexiones programadas para la locomo- ción; por otra, las extremidades están creciendo y la musculatura va adquiriendo tono y elasticidad. En la génesis del movimiento corporal también juega un papel importante el cerebelo. Los primeros pasos del niño/niña muestran una estruc- tura sumamente simplificada: sólo existen impulsos (eferentes) discretos que “lanzan” la pierna hacia adelante. Aunque existe feedback proprioceptivo, el sis- tema neuromuscular que se estrena a andar es incapaz de integrar esa información en el patrón de movimiento. Además, los impulsos propulsores del movimiento no se dan en óptima correspondencia con las posiciones del cuerpo. El resul- tado es ese caminar vacilante del pequeño y la impresión de que no controla su posición corporal. Caminar de una manera eficiente implica, por añadidura, la capacidad de anticipar mínimamente el curso de la trayectoria corporal y las posibles perturbaciones que puede sufrir en contacto con el suelo (relieve, com- pacidad, obstáculos, etc.). Hacia los 2 años hacen su aparición nuevos impulsos sobre las piernas que se añaden a los primitivos a la vez que el niño / la niña aprenden a integrar las señales proprioceptivas y exteroceptivas. Los andares de los niños comienzan a adquirir gracia y estabilidad. En el tercer año los peque- ños estrenan la modalidad de carrera. La carrera no es una mera variante de la deambulación normal sino que supone una reorganización fundamental de este patrón de movimiento. En la carrera hay una fase de “vuelo” (el cuerpo está un instante en el aire, sin tocar el suelo) que sustituye a la fase de doble apoyo, los impulsos de despegue han de ser más intensos. Todo lo cual tomará un par de años. A los 5, las diferencias entre andar y correr son ya claras. Entre los 5 y 7 años el repertorio de fuerzas que intervienen en la deambulación y carrera se torna casi exuberante. Entre los 8 y 10 años hay un receso de esos impulsos pero a esta edad aún no se puede hablar de un perfil acabado de locomoción adulta. Este último sobrevendrá con la pubertad.
Desde los comienzos de los 80, el paradigma de Bernstein ha recibido un nue- vo impulso y una reformulación en la llamada
que se fundamenta en la teoría de sistemas dinámicos de la Física y Biología (ver cap. 2 § 7).
Deambular de manera eficiente y emprender la carrera implican: impul- sos centrales (sistema neuromuscular) que inician y mantienen el movi- miento, una respuesta del SNC integrando el feedback proprioceptivo y exteroceptivo, predecir los avatares del curso de la trayectoria corporal y ca- pacidad de reacción para compensar las perturbaciones accidentales.