Diagrama cortesía de Kamitani Lab

Científicos utilizan Inteligencia Artificial para leer la mente

23-01-2018

¿Cómo ve nuestro cerebro?

Por: Luis Moctezuma

La forma en que funciona la mente humana es una incógnita que ha perdurado durante siglos. Preguntas sobre la forma en que funciona abundan y la gama de respuestas posibles es muy amplia. Una de las más insistentes ronda la cuestión de cómo interpretamos el mundo, las distintas corrientes filosóficas han tratado este tema sin una solución definitiva hasta ahora. Fuera de responder a esta gran pregunta, un grupo de investigación de la Universidad de Kyoto, en Japón, se propuso analizar la forma en que reconocemos las imágenes.

        En diciembre de 2017 apareció su informe de investigación sobre lo que pasa en el cerebro cuando vemos. Esto llegó tras un periodo de 10 meses analizando la forma en que nuestro cerebro reconoce imágenes. En el reporte de investigación se observan figuras complejas como la cabeza de un búho o un avión con una similitud considerable respecto a las originales.

La investigación del cerebro mientras vemos

Al principio se probó recrear las imágenes en el cerebro basándose en una estructura de pixeles. Los resultados mejoraron cuando se consideró la posibilidad de analizar estructuras más complejas a partir de redes neuronales. Gracias a la Inteligencia Artificial (AI) se reconoció lo que una persona ve con base en su actividad cerebral. Según muestran los resultados, el cerebro procesa la información jerárquicamente a partir de diferentes niveles de características y componentes en distintos grados de complejidad.

        La tecnología que se usó para esta investigación se basa en la resonancia magnética. El nombre del método es: máquina de análisis basada en el aprendizaje de la imagen de resonancia magnética funcional humana (fMRI, por sus siglas en inglés). Se registró la actividad cerebral de 3 voluntarios mientras veían una serie de imágenes y posteriormente se les pedía que las recordaran para hacer la misma medición. Los integrantes del equipo fueron: Guohua Shen, Tomoyasu Horikawa, Kei Majima, Yukiyasu Kamitani.

¿Qué pasó al experimentar?

Se usaron imágenes de distintos grados de complejidad. Las reproducciones obtenidas a partir de esas lecturas de la actividad cerebral no son idénticas pero mantienen un grado de detalle considerable. Las pruebas comenzaron con figuras simples como figuras geométricas o letras y subieron hasta fotografías de animales o vehículos. En el caso de las letras se respetan las formas y lo que más resalta de las fotografías es la textura que conservan, aunque el contorno varía drásticamente en algunos casos.  Deep image reconstruction: Natural images (seen images), GIF version


El primer paso fue escanear la actividad cerebral. Para este equipo de investigación fue importante registrar la actividad cerebral en dos momentos: mientras veían imágenes y al recordarlas. Posteriormente se analizó por computadora los resultados de la actividad cerebral. Los resultados con mayor semejanza a los originales se dieron mientras los voluntarios veían las imágenes. Cuando recordaban la variación era mayor.

Como ve el cerebro 1 .jpg

            El proceso para comprender la forma en que el cerebro reconoce una imagen continúa. Los resultados de esta investigación muestran lo que se obtiene al codificar la actividad cortical visual. El método de análisis basado en AI ha dado resultados sorprendentes y aún tiene mucho que afinar. Por ahora es posible organizar información interpretada a partir de la actividad cerebral y compararla con una imagen original pero, ¿qué ocurrirá con algo que imaginamos?

¿Será posible leer la mente de una persona?

Como parte de este trabajo se afirma que es posible reconstruir la información visual tanto perceptiva como subjetiva. Con esto surgen nuevas preguntas a partir de la posibilidad de conocer lo que está pensando una persona. Se especula con procesos mucho más complicados como realizar una obra artística sólo con pensarlo o visualizar los sueños de una persona en una computadora. Por ahora hay un camino a seguir que podría ayudarnos a comprender la forma en que nuestro cerebro da forma a lo que vemos, aún cuando sólo exista en nuestra imaginación.

 

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