Identificados los patrones cerebrales que se activan al pensar en objetos familiares.
Científicos
de la Carnegie Mellon University de Estados Unidos han identificado,
combinando el así llamado “aprendizaje automático” con imágenes de
resonancia magnética, los patrones de actividad cerebral que se generan
cuando se piensa en objetos familiares. Asimismo, han demostrado que
estos patrones se repiten ante los mismos objetos en distintos
individuos, lo que supone que existe una manera común de pensar en
dichos objetos. Por tanto, se puede saber en que objeto está pensando
un individuo a partir del conocimiento de los patrones de actividad
neuronal de otro al pensar en ese mismo objeto. Para ello, los
investigadores han desarrollado un algoritmo informático capaz de
traducir los pensamientos con una elevada exactitud. El descubrimiento
permitirá comparar los patrones de actividad neuronal en personas con
enfermedades neurológicas, como el autismo. Por Yaiza Martínez.
A
principios de 2007, el Instituto Max Planck de Alemania hacía público
el desarrollo de una potente tecnología que permitía observar el
cerebro humano y sus patrones de actividad neuronal para conocer las
intenciones de las personas antes incluso de que éstas actuaran.
Realizada
por John-Dylan Haynes, del Max Planck Institute for Human Cognitive and
Brain Sciences, en Alemania, Katsuyuki Sakai, de la universidad de
Tokio, y Geraint Rees, del Institute of Cognitive Neuroscience de la
University College London, entre otros eminentes neurólogos, esta
investigación demostró, tal y como informamos en Tendencias21, que es
posible decodificar, a partir de la actividad de las regiones media y
lateral de la corteza prefrontal, qué tareas elegían los participantes
para realizar en el experimento, gracias al reconocimiento de los
patrones de actividad neuronal en dichas regiones cerebrales.
Ahora,
un equipo de científicos de la computación y de neurocientíficos de la
Carnegie Mellon University, de Estados Unidos, combinando el
aprendizaje automático (rama de la Inteligencia Artificial que
desarrolla técnicas que permitan a los ordenadores aprender) con las
técnicas de registro de imágenes del cerebro, han desarrollado un
método de identificación de los pensamientos y percepciones humanas de
objetos familiares (en concreto, de herramientas y construcciones).
Leer los pensamientos
Según
publica la Carnegie Mellon University en un comunicado, se ha podido
saber en qué objetos están pensando las personas, con un 78% de
exactitud, identificando los patrones de actividad cerebral asociados a
estos objetos, con la aplicación de un algoritmo especialmente
desarrollado para esta investigación. Es decir, que el sistema permitió
conocer si una persona pensaba en un martillo o en un alicate o si
reflexionaba acerca de un castillo o un iglú.
El neurocientífico
Marcel Just y el profesor de ciencias de la computación Tom M.
Mitchell, de dicha universidad, han pasado dos años desarrollando un
método que fue probado con una docena de participantes cuya actividad
cerebral se midió por medio de un escáner de resonancia magnética
(método no invasivo que utiliza la resonancia magnética nuclear para
generar imágenes del interior del cerebro).
A estos participantes
se les mostraron dibujos de 10 objetos diferentes, uno cada vez, y se
les pidió que pensaran en sus propiedades. De esta forma, Just y
Mitchell pudieron determinar con exactitud cuál de estos dibujos veían
las personas sometidas al experimento a partir de los patrones de
actividad neuronal de todo el cerebro.
Pero los científicos fueron
aún más allá, porque excluyeron en la prueba la información de la
corteza visual del cerebro, y se centraron en saber si podían
averiguar, no lo que los participantes veían, sino lo que estaban
pensando.
Descubrieron así que la evocación de un objeto concreto
producía una activación del cerebro, en diversas áreas de éste. Por
ejemplo, pensar en un martillo activaba muchas regiones cerebrales: si
se pensaba en utilizarlo, se activaba el área motora del cerebro; si se
pensaba en su forma se activaban otras áreas distintas.
Algoritmo informático y patrones comunes
Según
Just y Mitchell, éste sería el primer estudio que registra la capacidad
de identificar los procesos pensantes relacionados con un objeto
concreto. Mientras que estudios anteriores habían demostrado que era
posible distinguir entre objetos de distintas categorías (como
herramientas o edificios), esta nueva investigación demuestra que se
puede diferenciar el pensamiento sobre objetos muy similares, como dos
herramientas distintas.
Los patrones de actividad del cerebro de
los participantes fueron definidos gracias a un algoritmo informático
en el que, inicialmente, en una parte del estudio, se incluyeron datos
acerca de dichos patrones, para después probar su eficiencia en el
reconocimiento de patrones de actividad neuronal en una segunda parte
del estudio. El algoritmo fue capaz de identificar los pensamientos de
un participante en función de los patrones elaborados a partir de los
datos extraídos de los cerebros de otros participantes.
Según
Mitchell, así se ha podido comprobar, por vez primera, que existe una
forma común de “pensar” acerca de objetos familiares, en personas
distintas. Siempre ha existido un enigma filosófico acerca de si la
percepción –por ejemplo, del color azul- es igual en un individuo que
otro. Esta investigación ha revelado que sí: los diversos cerebros
reproducían los mismos patrones de actividad neuronal frente a las
imágenes.
Posibles aplicaciones
Los
científicos se plantean ahora las posibles aplicaciones de este
descubrimiento. Se podría, por ejemplo, llegar a comparar los patrones
de actividad neuronal en personas con enfermedades neurológicas, como
el autismo.
De esta forma, el sistema permitiría conocer las
diferencias entre la manera que tienen los individuos sanos y los
autistas de percibir a los otros, para desarrollar una teoría acerca de
esta enfermedad que esté basada en el funcionamiento del cerebro.
Por
otro lado, los investigadores quieren avanzar en la identificación de
patrones de actividad neuronal no sólo relacionados con dibujos, sino
también con ideas abstractas (como honestidad o democracia), con
palabras y, con el paso del tiempo, incluso con frases. Los resultados
de la investigación han aparecido publicados en la revista
especializada Plos One.
Fuente: Aqui.
|
