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Una ley universal del tacto para sentar las bases de una realidad virtual revolucionaria

Un equipo de científicos respaldado por la Unión Europea ha utilizado las ondas sísmicas denominadas ondas de Rayleigh para formular una ley universal que explique el tacto de los mamíferos. ¿Su idea? Usar estos conocimientos para revolucionar la realidad virtual.

Investigación fundamental

El tacto suele ser el primer sentido que desarrollan los mamíferos. A través de él, sienten las vibraciones en la superficie cutánea y esto les ayuda a interpretar los diferentes estímulos del entorno. Con el apoyo del proyecto H-Reality, financiado con fondos europeos, un grupo de científicos ha utilizado este principio para desarrollar una ley universal del tacto de los mamíferos que podría allanar el camino a nuevos progresos en realidad virtual. Los hallazgos del equipo de H-Reality se han publicado en la revista «Science Advances».

Cómo perciben los mamíferos las vibraciones en la superficie de la piel

Cuando pasamos la mano por una pared, las vibraciones viajan a través de la piel y excitan unas terminaciones nerviosas denominadas mecanorreceptores, que convierten las vibraciones mecánicas en señales eléctricas que entonces se transmiten al encéfalo. Este, a su vez, lo interpreta como una sensación táctil. Esta respuesta dinámica de las terminaciones nerviosas en nuestra piel a la vibración se denomina «tacto vibratorio». Los investigadores de H-Reality utilizaron modelos matemáticos y receptores táctiles para demostrar que el tacto vibratorio se rige por las ondas de Rayleigh que se asocian principalmente con el estudio de los terremotos. Además, demostraron que las ondas de Rayleigh no solo viajan a lo largo de la superficie cutánea, sino que también atraviesan todas las capas de la piel y el hueso para llegar a los mecanorreceptores. Tal y como declaró el doctor Tom Montenegro-Johnson, de la Universidad de Birmingham, coordinadora del proyecto, en una noticia publicada en el sitio web de la propia universidad: «El tacto es un sentido primordial, tan importante para nuestros antiguos antepasados como para los mamíferos de hoy en día, pero también es uno de los más complejos y por lo tanto menos comprendidos. Aunque tenemos leyes universales para explicar la vista y el oído, por ejemplo, es la primera vez que hemos sido capaces de explicar el tacto de esta manera». Los científicos demostraron que las diferencias en la hidratación de la piel —y por lo tanto en la rigidez de su capa más externa— no afectaban significativamente a la onda de Rayleigh y a la interacción con los receptores. En otras palabras, la respuesta de los mecanorreceptores a las ondas de Rayleigh se mantuvo constante, independientemente de las variaciones de la capa externa de la piel debidas a la edad, la profesión, el sexo y otros factores. Aplicando su modelo a los datos experimentales, el equipo del proyecto descubrió que existe una ley universal para la profundidad de los receptores del tacto en múltiples especies de mamíferos, excepto en los pequeños roedores. Se calculó que la relación entre la longitud de onda de una onda de Rayleigh en la piel y la profundidad de los mecanorreceptores era de aproximadamente 5/2. Esto apunta a una constante conservada a lo largo de la evolución en cómo los mamíferos perciben las vibraciones. En la misma noticia, el doctor James Andrews, de la Universidad de Birmingham y coautor del estudio, señaló: «Los principios que hemos definido nos permiten comprender mejor las diferentes sensaciones táctiles entre una amplia gama de especies. Por ejemplo, si se hace una hendidura de 5 mm en la piel de un rinoceronte, este tendría la misma sensación que un humano con una hendidura similar, solo que las fuerzas necesarias para hacerla serían diferentes. Esto tiene mucho sentido en términos evolutivos, ya que está relacionado con el peligro relativo y el daño potencial». El modelo matemático que los investigadores de H-Reality (Mixed Haptic Feedback for Mid-Air Interactions in Virtual and Augmented Realities) desarrollaron se basa en la idea del Premio Nobel Georg von Békésy de que el estudio de los terremotos podría aportar información sobre las propiedades de las ondas de Rayleigh y Love en la piel. Mediante esta investigación, el equipo del proyecto aspira a crear objetos virtuales con presencia física y revolucionar así la realidad virtual. Para más información, consulte: Sitio web del proyecto H-Reality

Palabras clave

H-Reality, piel, tacto, realidad virtual, onda de Rayleigh, mamífero

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