Leer los pensamientos a través de imágenes del cerebro

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Las imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) cada vez se parecen más a una ventana dentro de la mente.
En un estudio publicado esta semana en la edición electrónica de la revista Nature, investigadores de la Universidad de Vanderbilt aseguran que solo a partir de los datos obtenidos de un fMRI pudieron distinguir, entre dos imágenes, cuál era la que una persona estaba enfocando en su memoria (incluso tras varios segundos después eliminar las imágenes).
El estudio también pudo determinar con precisión, por primera vez, en qué parte del cerebro se activa la memoria visual.

Esa memoria visual permite almacenar imágenes en periodos cortos y actuar en detalles específicos de las imágenes que hemos visto: de qué color son, cómo están orientadas y con que frecuencia aparecen. Pero cómo y dónde se almacenan estos detalles ha sido un misterio.
Las áreas visuales tempranas, que son las primeras en recibir y procesar información visual, no parecen mantenerse activas el tiempo suficiente como para realizar esa función. Y las áreas visuales más altas no poseen 'maquinaria' como para retener los detalles más finos.
“Ha sido elusivo”, declara John-Dylan Haynes, neurocientífico en el Centro Bernstein para la Neurociencia Computacional en Berlín. “Es un estudio verdaderamente brillante que demuestra de manera convincente, que la información detallada de la experiencia visual se mantiene en la corteza visual temprana a través de períodos de la memoria”.
En el estudio, se expuso a los participantes a dos imágenes de una reja, cada una orientada en un ángulo diferente. Luego se les dio una pista avisándoles de cuál debían recordar. Para asegurarse de que el recuerdo se mantenía, se les mostró una tercera imagen de una reja unos segundos más tarde y se les pidió que indicasen cómo estaba rotada en comparación con la recordada. Durante todo el proceso, un escáner fMRI monitoreaba la actividad en cuatro áreas visuales tempranas distintas del cerebro.
Al analizar la actividad en esas áreas durante los once segundos del período recordatorio, los investigadores pudieron determinar, con más de un 80% de precisión, qué orientación de reja tenían en mente las personas. Para lograr esto, utilizaron una herramienta analítica sofisticada (un clasificador de patrones), calibrada para cada individuo después de un número de ensayos de entrenamiento.
En lugar de leer únicamente el nivel general de actividad, el clasificador de patrones podía buscar patrones de cómo estaba distrubuida la actividad en el cerebro. Este enfoque resultó ser crucial. Los estudios previos trataron – sin éxito – de predecir los recuerdos de las personas al observar la actividad general del cerebro en las áreas visuales tempranas.
En casi la mitad de las personas, la actividad general regresó a niveles de base pocos segundos después de que las imágenes se hubieran quitado de la vista, y todas redujeron su actividad cerebral drásticamente, haciendo imposible descifrar cuál de las imágenes estaba recordando el sujeto. Al sonsacar patrones específicos de actividad, el clasificador de patrones pudo revelar la información previamente escondida que estaba codificada en esas áreas.

Al utilizar estas técnicas basadas en el reconocimiento de patrones, los autores pudieron mostrar que la información se encueontraba almacenada allí, a pesar de que en la superficie no sea tan obvio debido a que los niveles de actividad general no aumentaron”, explica Haynes.
Estudios previos realizados con fMRI han demostrado que es posible determinar cuál, de entre un número determinado de imágenes, está mirando una persona. Pero llo que hace único a este nuevo estudio es que los resultados no se obtienen decodificando información sensorial en el cerebro, sino que lo hace a través de recuerdos. Los investigadores también encontraron que los patrones de actividad cerebral asociados a mirar una reja y a recordarla son muy parecidos.
“Cuando la memoria estaba trabajando para información visual, parecía que las áreas tempranas guardaban un eco de la respuesta visual inicial”, asegura Stephanie Harrison, licenciada de Vanderbilt y autora principal del artículo publicado en Nature. “Sugiere, de algún modo, que el rastreo de memoria es muy similar a la percepción”, añade.
Todavía hay que descifrar cómo los patrones de actividad detectados por la fMRI, que esencialmente mide el flujo de sangre en el cerebro, se traducen en señales neuronales reales, comenta Haynes. Como mide la información en trozos de tres milímetros cúbicos, la fMRI no puede recolectar información acerca de que están haciendo las neuronas individuales. Sin embargo, “nos da una visión más completa de lo que es la memoria”, afirma Harrison.
“Es difícil de saber puesto que es una experiencia personal muy sujetiva, pero nos ayuda a avercarnos a lo que alguien podría estar haciendo: podría estar realmente visualizando la información”, asegura. No hay que preocuparse todavía acerca de que Gran Hermano esté leyendo tu mente.
Por ahora, las aplicaciones en el mundo real son limitadas, sostiene Frank Tong, profesor asociado de psicología y director del estudio. La habilidad de reconstruir a partir de la nada un recuerdo complejo o un escenario imaginado todavía está muy lejos.
“Todavía estamos discriminando un estado binario simple”, explica Tong. “Si se incrementa el número de opciones, esto se volverá progresivamente más difícil”, concluye el profesor.

Fuente: Tecnology Review


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