¿Cómo se da cuenta el cerebro del conductor de que hay una señal de alto detrás de un arbusto cuando solo se muestra un borde rojo? ¿O cómo puede un mono sospechar que la astilla amarilla en las hojas es una fruta redonda?
El cerebro de los primates humanos y no humanos es notable al reconocer objetos cuando la vista está casi bloqueada. Esta habilidad permite que nuestros ancestros antiguos encuentren comida y eviten el peligro. Continúa siendo fundamental para dar sentido a nuestro entorno.
Los científicos de UW Medicine están realizando investigaciones para descubrir las formas en que funciona el cerebro al descifrar formas, desde aquellas que son completamente visibles hasta las que están mayormente ocultas.
Aunque las computadoras pueden vencer a los mejores jugadores de ajedrez del mundo, los científicos aún no han diseñado inteligencia artificial que funcione tan bien como la persona promedio en formas distintivas que están semi oscuras.
Los estudios de las señales generadas por el cerebro están ayudando a completar la imagen de lo que sucede cuando se observan y luego tratan de reconocer formas. Dicha investigación también muestra por qué los intentos no han podido replicar mecánicamente la capacidad de los humanos y los primates paraIdentificar objetos parcialmente ocultos.
Los resultados más recientes de este trabajo se publican el 19 de septiembre en la revista científica eLife .
La investigadora principal es Anitha Pasupathy, profesora asociada de estructura biológica en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en Seattle y miembro del Centro Nacional de Investigación de Primates de Washington.
Hay un juego de computadora en el centro que se puede jugar para saber si dos formas son iguales o diferentes. Una respuesta correcta gana un premio. A medida que los puntos comienzan a aparecer sobre las formas, la tarea se vuelve más difícil.
Los investigadores aprendieron que, durante la parte más simple del juego, el cerebro genera señales en ciertas áreas de la corteza visual, la parte de la vista. Las neuronas, o células nerviosas del cerebro, en esa sección responden más fuertemente a las formas descubiertas.
Sin embargo, cuando las formas comienzan a desaparecer detrás de los puntos, ciertas neuronas en la parte del cerebro que gobierna funciones como la memoria y la planificación, la corteza prefrontal ventrolateral, responden con mayor intensidad.
Los investigadores también observaron que muchas de las neuronas en la corteza visual tenían dos picos de respuesta rápida. La segunda ocurrió después del inicio de la respuesta en la sección de pensamiento del cerebro. Esto pareció mejorar la respuesta de las neuronas en la corteza visuala las formas parcialmente ocultas.
Los resultados, según Pasupathy, sugieren cómo las señales de las dos áreas diferentes del cerebro, el pensamiento y la visión, podrían interactuar para ayudar a reconocer formas que no son completamente visibles.
Los investigadores creen que otras regiones del cerebro, además de las que estudiaron, pueden participar en el reconocimiento de objetos.
"No es solo la información que fluye de los ojos a la ubicación sensorial del cerebro lo que es importante para saber qué es una forma cuando está parcialmente cubierta", dijo. "La retroalimentación de otras regiones del cerebro también ayuda a tomar esta determinación"
Confiar solo en la imagen de un objeto que aparece en la retina del ojo hace que sea difícil distinguir lo que es, porque esa imagen podría tener muchas interpretaciones.
El reconocimiento se deriva no solo de la apariencia física del objeto, sino también de la escena, el contexto, el grado de cobertura y la experiencia del espectador, explicaron los investigadores.
El estudio ayuda a avanzar en el conocimiento sobre cómo funciona normalmente el cerebro para resolver este rompecabezas perceptual que se encuentra con frecuencia.
"Los mecanismos neuronales que median en las capacidades perceptivas, como este, han sido en gran medida desconocidos, por eso estábamos interesados en estudiarlos", señaló Pasupathy.
Sus hallazgos recientes también hacen que los científicos se pregunten si las deficiencias en este y otros tipos de comunicación entre las partes cognitivas y sensoriales del cerebro podrían tener un papel en ciertas dificultades que enfrentan las personas con autismo o Alzheimer.
Pasupathy dijo, por ejemplo, que algunas personas con autismo tienen una profunda incapacidad para funcionar en entornos desordenados o desordenados. Tienen problemas para procesar la información sensorial y pueden confundirse y angustiarse. Muchos pacientes con enfermedad de Alzheimer experimentan lo que se llama agnosia visual.no tienen problemas para ver objetos, pero no pueden decir qué son.
"Entonces, comprender cómo se comunican las áreas sensoriales y cognitivas en el cerebro es de suma importancia para finalmente comprender qué podría salir mal dentro del sistema nervioso que puede causar estos déficits", dijo Pasupathy.
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Materiales proporcionados por Universidad de Ciencias de la Salud de Washington / Medicina de la Universidad de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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