A un paso de leer la mente

El contenido de la consciencia, el foco de atenci¨®n, los datos recuperados de la memoria, la elecci¨®n voluntaria entre dos alternativas y la intenci¨®n de ejecutar una acci¨®n son producto de la activaci¨®n de ciertos grupos de neuronas del c¨®rtex, la parte m¨¢s externa del cerebro humano. Leer la mente de una persona, por tanto, no es m¨¢s que un problema t¨¦cnico: las actuales t¨¦cnicas para filmar el cerebro humano en acci¨®n -como la resonancia magn¨¦tica funcional, o fMRI- tienen una resoluci¨®n de unos tres mil¨ªmetros, y las unidades funcionales del c¨®rtex, llamadas columnas, s¨®lo tienen un di¨¢metro de medio mil¨ªmetro.

Dos equipos cient¨ªficos de Jap¨®n, Estados Unidos y Reino Unido acaban de encontrar un truco estad¨ªstico para esquivar esa limitaci¨®n t¨¦cnica (Nature Neuroscience, 24 de abril). Por el momento s¨®lo han aplicado esta estrategia al c¨®rtex visual primario, la zona del cerebro (situada cerca de la nuca) que recibe la informaci¨®n de los ojos y empieza a analizarla antes de enviarla hacia las ¨¢reas superiores del c¨®rtex, donde residen nuestros pensamientos m¨¢s abstractos. Pero nada impide en principio extender el m¨¦todo a cualquier otra regi¨®n cerebral, incluidas las responsables de las m¨¢s altas funciones intelectuales.

Las im¨¢genes del cerebro en acci¨®n son m¨¢s fiables que la consciencia

Las pautas de activaci¨®n del c¨®rtex permiten predecir la percepci¨®n subjetiva

Los estudios con animales de experimentaci¨®n demostraron hace a?os que la principal funci¨®n del c¨®rtex visual primario es clasificar las l¨ªneas (fronteras entre luz y sombra) del campo visual seg¨²n su orientaci¨®n. En la regi¨®n m¨¢s primaria (V1), una columna del c¨®rtex se activa en respuesta a las fronteras horizontales, la de al lado en respuesta a las ligeramente inclinadas, y as¨ª sucesivamente. ?sta es la informaci¨®n elemental con la que las ¨¢reas superiores del c¨®rtex construyen despu¨¦s la representaci¨®n de las formas geom¨¦tricas y los objetos tridimensionales.

Los experimentos en que se basan esas conclusiones son invasivos, y no pueden hacerse en humanos. La m¨¢s precisa de las t¨¦cnicas no invasivas (la fMRI) detecta qu¨¦ zonas cerebrales est¨¢n demandando m¨¢s energ¨ªa del flujo sangu¨ªneo, y en la imagen resultante cada pixel es demasiado impreciso para saber si se ha activado una u otra columna del c¨®rtex.

El nuevo truco consiste en analizar a la vez varios pixels adyacentes. Los cient¨ªficos siguen sin saber qu¨¦ columnas exactas est¨¢n activas, pero la combinaci¨®n estad¨ªstica de varios pixels aprovecha las redundancias funcionales del c¨®rtex 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 (Jap¨®n), y Frank Tong, de la Universidad de Princeton (Estados Unidos), han logrado as¨ª deducir a qu¨¦ tipo de fronteras orientadas est¨¢ mirando un voluntario sin m¨¢s datos que su patr¨®n de activaci¨®n neuronal en el c¨®rtex 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 m¨¢s profundas.

En esta ocasi¨®n no se muestran a los voluntarios fronteras de una sola orientaci¨®n, sino de dos orientaciones superpuestas. Los ojos y el c¨®rtex visual primario ven ambos tipos de l¨ªneas simult¨¢neamente. Pero, si se les pide a los voluntarios que fijen su atenci¨®n en s¨®lo un tipo de l¨ªneas, los patrones del c¨®rtex visual que se activan son s¨®lo (o sobre todo) los correspondientes a esa orientaci¨®n. Sin m¨¢s que mirar a las pautas de activaci¨®n del c¨®rtex, los investigadores pueden deducir no ya qu¨¦ hay en el campo visual de una persona, sino qu¨¦ aspectos del campo visual ocupan su pensamiento consciente en ese momento.

Kamitani y Tong concluyen: "Las pautas de activaci¨®n en las ¨¢reas visuales primarias del c¨®rtex contienen informaci¨®n detallada sobre la orientaci¨®n que puede predecir fiablemente la percepci¨®n subjetiva de una persona".

El resultado ilustra una de las propiedades esenciales del c¨®rtex: que la informaci¨®n no s¨®lo fluye de abajo a arriba -de lo concreto a lo abstracto-, sino tambi¨¦n de lo abstracto a lo concreto. La decisi¨®n voluntaria de fijarse en ciertas l¨ªneas y no en otras, que se genera en niveles muy altos del c¨®rtex, se transmite hacia abajo, hasta las ¨¢reas m¨¢s primarias de la percepci¨®n visual.

En un trabajo paralelo, los brit¨¢nicos John-Dylan Haynes y Geraint Rees utilizan la misma t¨¦cnica para demostrar que las im¨¢genes del cerebro de una persona son un criterio m¨¢s fiable que la consciencia de esa misma persona. Cuando un dibujo de l¨ªneas se sustituye r¨¢pidamente por otro, el sujeto s¨®lo es consciente de haber visto el segundo, pero las im¨¢genes de su c¨®rtex visual permiten a los investigadores deducir que el primer dibujo le hab¨ªa sido mostrado. La b¨²squeda de los sustratos neuronales de la consciencia est¨¢ en marcha.