¿Cómo ve nuestro cerebro lo que nosotros no sabemos que vemos?
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Las personas estamos sometidas a multitud de estímulos visuales, pero sólo un fragmento de lo que observamos se procesa de forma consciente, es decir, llegamos a ver más de lo que creemos que vemos. Para investigar cómo procesa el cerebro los estímulos visuales que captamos inconscientemente, el BCBL ha desarrollado un estudio, en colaboración con la UPV/EHU, que sido publicado en la revista Nature Human Behaviour.
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Fotografía | Bruno Henrique from Pixabay
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Cuando miramos detenidamente un paisaje reconocemos árboles, caminos, praderas, tal vez montañas al fondo o incluso el mar, pero durante esa labor de observación existen otros estímulos visuales que aparentemente no vemos. Un pequeño brote en una rama, un insecto camuflado entre la hojarasca, un pétalo marchito en el suelo… pequeños detalles que, aunque nos pasen inadvertidos, nuestro cerebro puede llegar a procesar de forma inconsciente. ¿Pero cómo se desarrolla ese proceso? ¿Cómo vemos lo que no sabemos que vemos?
Para dar respuesta a estas preguntas, el Basque Center on Cognition, Brain and Language (BCBL) ha realizado un estudio dedicado a investigar de qué manera procesa el cerebro los estímulos visuales que captamos de forma inconsciente.
“Estamos sometidos a múltiples estímulos visuales, pero sólo un fragmento de lo que vemos es procesado conscientemente. A pesar de los avances de la neurociencia de las últimas décadas, todavía carecemos de paradigmas sólidos para comprender el alcance del procesamiento de la información visual inconsciente. Nuestro estudio ha querido descubrir de qué manera nuestro cerebro registra los estímulos visuales inconscientes, hasta donde los procesa. ¿Se quedan en la corteza visual o llegan a las áreas asociativas de la corteza frontoparietal dedicadas a labores ejecutivas como la planificación o la memoria de trabajo?”, explica el investigador del BCBL, David Soto.
Para llevar a cabo esta investigación, los expertos del BCBL emplearon la resonancia magnética de alta precisión para examinar las respuestas cerebrales de siete participantes a los que se les mostraban imágenes de animales o de herramientas que, en algunos casos, podían ser claramente visibles y en otros, invisibles.
“Cada participante realizó seis sesiones de resonancia de una hora en seis días diferentes. Su tarea dentro del escáner era identificar si la imagen correspondía a un animal o se trataba de una herramienta. En ocasiones se presentaban los estímulos de forma muy breve, 20 milésimas de segundo, y enmascarados con elementos distractores para garantizar que los voluntarios no pudieran detectar el estímulo de forma consciente”, relata Soto.
Los resultados del experimento revelaron que, incluso en aquellos casos en los que los participantes no veían la imagen, los contenidos inconscientes podían ser decodificados de manera fiable por el cerebro.
Patrones similares en estímulos conscientes e inconscientes
En el estudio, los investigadores observaron además que la representación visual en las distintas áreas cerebrales en los estados de procesamiento inconsciente era similar a la producida en los estados de procesamiento consciente.
“Algunas investigaciones anteriores determinaron que la información procesada de modo inconsciente se registraba únicamente en la corteza visual primaria del cerebro, sin llegar a alcanzar capas más profundas de procesamiento como las áreas frontoparietales. Nosotros hemos observado que hay similitudes en el patrón cerebral del estado consciente y el inconsciente. No hay una división definitiva entre lo que es consciente e inconsciente”, asegura el experto.
Para confirmar y modelar los resultados obtenidos a través del estudio con participantes, los expertos emplearon también redes neuronales artificiales entrenadas para realizar tareas visuales, es decir modelos de visión computacional que están dotadas de diferentes capas de procesamiento para simular cómo trabaja el cerebro en realidad.
“Lo que hicimos fue presentar a estas redes artificiales las mismas imágenes enmascaradas que se presentaron a los participantes humanos. A medida que la dificultad para distinguir la imagen se incrementaba, la capacidad de la red artificial para identificar la imagen se reducía y, cuando el enmascaramiento era muy alto, la red neuronal no podía identificar el estímulo y respondía al azar. Sin embargo, al analizar las capas profundas de procesamiento de la red neuronal, observamos que existía información en esas áreas de modo similar a lo que sucede en el cerebro humano. Los resultados del estudio de resonancia y las simulaciones artificiales demuestran que existen representaciones informativas de elementos invisibles que están presentes tanto en el cerebro como en los modelos neurobiológicos proporcionados por redes neuronales visuales artificiales”, concluye Soto.
Los resultados de esta investigación contribuyen a mejorar el conocimiento del funcionamiento del cerebro en relación a la consciencia visual y al alcance del procesamiento visual inconsciente. En el estudio, que se ha prolongado durante tres años, ha colaborado la Facultad de Informática de la UPV/EHU.
Para dar respuesta a estas preguntas, el Basque Center on Cognition, Brain and Language (BCBL) ha realizado un estudio dedicado a investigar de qué manera procesa el cerebro los estímulos visuales que captamos de forma inconsciente.
“Estamos sometidos a múltiples estímulos visuales, pero sólo un fragmento de lo que vemos es procesado conscientemente. A pesar de los avances de la neurociencia de las últimas décadas, todavía carecemos de paradigmas sólidos para comprender el alcance del procesamiento de la información visual inconsciente. Nuestro estudio ha querido descubrir de qué manera nuestro cerebro registra los estímulos visuales inconscientes, hasta donde los procesa. ¿Se quedan en la corteza visual o llegan a las áreas asociativas de la corteza frontoparietal dedicadas a labores ejecutivas como la planificación o la memoria de trabajo?”, explica el investigador del BCBL, David Soto.
Para llevar a cabo esta investigación, los expertos del BCBL emplearon la resonancia magnética de alta precisión para examinar las respuestas cerebrales de siete participantes a los que se les mostraban imágenes de animales o de herramientas que, en algunos casos, podían ser claramente visibles y en otros, invisibles.
“Cada participante realizó seis sesiones de resonancia de una hora en seis días diferentes. Su tarea dentro del escáner era identificar si la imagen correspondía a un animal o se trataba de una herramienta. En ocasiones se presentaban los estímulos de forma muy breve, 20 milésimas de segundo, y enmascarados con elementos distractores para garantizar que los voluntarios no pudieran detectar el estímulo de forma consciente”, relata Soto.
Los resultados del experimento revelaron que, incluso en aquellos casos en los que los participantes no veían la imagen, los contenidos inconscientes podían ser decodificados de manera fiable por el cerebro.
Patrones similares en estímulos conscientes e inconscientes
En el estudio, los investigadores observaron además que la representación visual en las distintas áreas cerebrales en los estados de procesamiento inconsciente era similar a la producida en los estados de procesamiento consciente.
“Algunas investigaciones anteriores determinaron que la información procesada de modo inconsciente se registraba únicamente en la corteza visual primaria del cerebro, sin llegar a alcanzar capas más profundas de procesamiento como las áreas frontoparietales. Nosotros hemos observado que hay similitudes en el patrón cerebral del estado consciente y el inconsciente. No hay una división definitiva entre lo que es consciente e inconsciente”, asegura el experto.
Para confirmar y modelar los resultados obtenidos a través del estudio con participantes, los expertos emplearon también redes neuronales artificiales entrenadas para realizar tareas visuales, es decir modelos de visión computacional que están dotadas de diferentes capas de procesamiento para simular cómo trabaja el cerebro en realidad.
“Lo que hicimos fue presentar a estas redes artificiales las mismas imágenes enmascaradas que se presentaron a los participantes humanos. A medida que la dificultad para distinguir la imagen se incrementaba, la capacidad de la red artificial para identificar la imagen se reducía y, cuando el enmascaramiento era muy alto, la red neuronal no podía identificar el estímulo y respondía al azar. Sin embargo, al analizar las capas profundas de procesamiento de la red neuronal, observamos que existía información en esas áreas de modo similar a lo que sucede en el cerebro humano. Los resultados del estudio de resonancia y las simulaciones artificiales demuestran que existen representaciones informativas de elementos invisibles que están presentes tanto en el cerebro como en los modelos neurobiológicos proporcionados por redes neuronales visuales artificiales”, concluye Soto.
Los resultados de esta investigación contribuyen a mejorar el conocimiento del funcionamiento del cerebro en relación a la consciencia visual y al alcance del procesamiento visual inconsciente. En el estudio, que se ha prolongado durante tres años, ha colaborado la Facultad de Informática de la UPV/EHU.
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Trabajo de referencia | Mei, N., Santana, R. & Soto, D. Informative neural representations of unseen contents during higher-order processing in human brains and deep artificial networks. Nat Hum Behav (2022). https://doi.org/10.1038/s41562-021-01274-7
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FUENTE • Basque Center on Cognition, Brain and Language | BCBL.....
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ETIQUETAS • Neurología • Investigación •.....
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