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Reportaje:

A un paso de leer la mente

Las técnicas de imagen cerebral permiten deducir los aspectos del campo visual a los que una persona presta atención consciente

El contenido de la consciencia, el foco de atención, los datos recuperados de la memoria, la elección voluntaria entre dos alternativas y la intención de ejecutar una acción son producto de la activación de ciertos grupos de neuronas del córtex, la parte más externa del cerebro humano. Leer la mente de una persona, por tanto, no es más que un problema técnico: las actuales técnicas para filmar el cerebro humano en acción -como la resonancia magnética funcional, o fMRI- tienen una resolución de unos tres milímetros, y las unidades funcionales del córtex, llamadas columnas, sólo tienen un diámetro de medio milímetro.

Dos equipos científicos de Japón, Estados Unidos y Reino Unido acaban de encontrar un truco estadístico para esquivar esa limitación técnica (Nature Neuroscience, 24 de abril). Por el momento sólo han aplicado esta estrategia al córtex visual primario, la zona del cerebro (situada cerca de la nuca) que recibe la información de los ojos y empieza a analizarla antes de enviarla hacia las áreas superiores del córtex, donde residen nuestros pensamientos más abstractos. Pero nada impide en principio extender el método a cualquier otra región cerebral, incluidas las responsables de las más altas funciones intelectuales.

Las imágenes del cerebro en acción son más fiables que la consciencia

Las pautas de activación del córtex permiten predecir la percepción subjetiva

Los estudios con animales de experimentación demostraron hace años que la principal función del córtex visual primario es clasificar las líneas (fronteras entre luz y sombra) del campo visual según su orientación. En la región más primaria (V1), una columna del córtex se activa en respuesta a las fronteras horizontales, la de al lado en respuesta a las ligeramente inclinadas, y así sucesivamente. Ésta es la información elemental con la que las áreas superiores del córtex construyen después la representación de las formas geométricas y los objetos tridimensionales.

Los experimentos en que se basan esas conclusiones son invasivos, y no pueden hacerse en humanos. La más precisa de las técnicas no invasivas (la fMRI) detecta qué zonas cerebrales están demandando más energía del flujo sanguíneo, y en la imagen resultante cada pixel es demasiado impreciso para saber si se ha activado una u otra columna del córtex.

El nuevo truco consiste en analizar a la vez varios pixels adyacentes. Los científicos siguen sin saber qué columnas exactas están activas, pero la combinación estadística de varios pixels aprovecha las redundancias funcionales del córtex cerebral, y se puede asociar de manera fiable a cada tipo de frontera del campo visual.

Yukiyasu Kamitani, de los Laboratorios de Neurociencia Computacional ATR de Kioto (Japón), y Frank Tong, de la Universidad de Princeton (Estados Unidos), han logrado así deducir a qué tipo de fronteras orientadas está mirando un voluntario sin más datos que su patrón de activación neuronal en el córtex visual. Esto es ya una forma, aunque modesta, de leer la mente. Pero una segunda parte del experimento ha abierto, de manera inesperada, un campo con implicaciones mucho más profundas.

En esta ocasión no se muestran a los voluntarios fronteras de una sola orientación, sino de dos orientaciones superpuestas. Los ojos y el córtex visual primario ven ambos tipos de líneas simultáneamente. Pero, si se les pide a los voluntarios que fijen su atención en sólo un tipo de líneas, los patrones del córtex visual que se activan son sólo (o sobre todo) los correspondientes a esa orientación. Sin más que mirar a las pautas de activación del córtex, los investigadores pueden deducir no ya qué hay en el campo visual de una persona, sino qué aspectos del campo visual ocupan su pensamiento consciente en ese momento.

Kamitani y Tong concluyen: "Las pautas de activación en las áreas visuales primarias del córtex contienen información detallada sobre la orientación que puede predecir fiablemente la percepción subjetiva de una persona".

El resultado ilustra una de las propiedades esenciales del córtex: que la información no sólo fluye de abajo a arriba -de lo concreto a lo abstracto-, sino también de lo abstracto a lo concreto. La decisión voluntaria de fijarse en ciertas líneas y no en otras, que se genera en niveles muy altos del córtex, se transmite hacia abajo, hasta las áreas más primarias de la percepción visual.

En un trabajo paralelo, los británicos John-Dylan Haynes y Geraint Rees utilizan la misma técnica para demostrar que las imágenes del cerebro de una persona son un criterio más fiable que la consciencia de esa misma persona. Cuando un dibujo de líneas se sustituye rápidamente por otro, el sujeto sólo es consciente de haber visto el segundo, pero las imágenes de su córtex visual permiten a los investigadores deducir que el primer dibujo le había sido mostrado. La búsqueda de los sustratos neuronales de la consciencia está en marcha.

* Este artículo apareció en la edición impresa del Martes, 26 de abril de 2005