Una arquitectura neuronal de inspiración biológica para el aprendizaje y control del movimiento de agarre en plataformas robóticas antropomorfas

Resumen

En esta Tesis Doctoral se proponen y desarrollan nuevos modelos neuronales de inspiración biológica para el control y aprendizaje de tareas de agarre por parte de dispositivos robóticos antropomorfos, En la primera parte de la Tesis se lleva a cabo una revisión exhausta de los aspectos más relevantes del comportamiento humano y animal durante movimientos de agarre de objetos en la que se resaltan las características invariantes de dicho movimiento, establecidas a través de numerosos experimentos psicofídicos con humanos y primates. A continuación se realiza un repaso al estado actual del conocimiento relativa a la neurobiología que subyace a los comportamientos motrices descritos anteriormente. Con esta base, la Tesis presenta un modelo para la organización del movimiento de agarre que mimetiza las interacciones entre distintas áreas del córtex y los ganglios basales durante la planificación y ejecución del movimiento de agarre en condiciones normales y en condiciones de déficit motor parkinsoniano. El modelo genera trayectorias realistas de agarre a través de la computación y actualización continúa de las señales que codifican la diferencia entre los programas motores que se establecen para la realización de la tarea, y el estado actual de los efectos finales del movimiento involucrados en la ejecución de dicha tarea. Las principales hipótesis del modelo son: 1,- El control del transporte de la mano y de la apertura de los dedos se lleva a cabo a través de la acción de señales de paso talámicas cuya modulación corre a cargo de los circuitos neuronales de los ganglios basales. Dichas señales permiten la ejecución coordinada de los distintos subobjetivos que componen una tarea de agarre. 2,- La disrupción del programa motriz detectado en la enfermedad de Parkinson, se debe al a modificación en la funcionalidad de la red e interneuronas colinérgicas del estriado ante una defección de doparían Es triatal.