Descubren cómo la mente reconoce los rostros
Ciencia+Tecnología
(Mark Allen Miller)
El cerebro puede identificar un rostro en unas cuantas milésimas de segundo, formar una primera impresión de su poseedor y conservar el recuerdo durante décadas. Un elemento crucial de estas habilidades es un enigma persistente: ¿cómo codifica el cerebro un rostro?
Le Chang y Doris Y. Tsao, biólogos en el Instituto Tecnológico de California, o Caltech, reportaron hace poco en un ejemplar de la publicación Cell que habían descifrado ese código. Sus experimentos se basaron en registros eléctricos de neuronas faciales, las neuronas que responden con una descarga de señales eléctricas cuando se le presenta la imagen de un rostro a la retina.
Al notar cómo respondían las neuronas faciales en monos macacos a fotografías de alrededor de 2 mil rostros humanos, el equipo descubrió exactamente qué aspectos de los rostros activaban a las neuronas y cómo eran codificados los rasgos del rostro. El sistema de reconocimiento facial de los monos parece ser muy similar al de los humanos.
Los biólogos pudieron reconstruir los rostros que estaba viendo un mono al monitorear el patrón en el que se encendían sus neuronas faciales.
El hallazgo necesita ser confirmado. De ser correcto, ayudaría a entender cómo codifica el cerebro todos los objetos vistos, así como sugerir nuevos enfoques a la visión artificial.
Los investigadores predijeron la apariencia de rostros mostrados a monos al ver sus señales cerebrales. (Doris Tsao/CalTech)
Los cerebros de humanos y monos han evolucionado sistemas dedicados a reconocer rostros, presuntamente porque la supervivencia depende de distinguir a miembros de nuestro propio grupo social de los desconocidos.
En ambas especies, el sistema de reconocimiento facial consiste en neuronas faciales que están agrupadas en parches de al menos 10 mil cada uno. Hay seis parches en cada lado del cerebro. Cuando la imagen de un rostro está frente a la retina, es convertida en señales eléctricas. Éstas pasan a través de neuronas y son procesadas antes de llegar a las neuronas faciales. Así, estas neuronas reciben información de alto nivel sobre la forma y los rasgos de un rostro.
A los monos se les mostraron fotografías de rostros humanos que fueron manipulados para mostrar diferencias en el tamaño y la apariencia de rasgos faciales. El equipo de Caltech pudo crear rostros que mostraban exactamente a qué respondía cada neurona.
La respuesta de cada neurona facial es una combinación de dimensiones faciales, lo que explica por qué cuando alguien se afeita el bigote, sus amigos podrían no notarlo. Se requieren unas 50 dimensiones de ese tipo para identificar un rostro, reporta el equipo de Caltech.
Es probable que haya un rostro promedio como punto de partida y el cerebro mida la desviación de esta base. Un rostro recientemente encontrado podría encontrarse a cinco unidades de distancia del rostro promedio en una dimensión, a siete unidades en otra, y así sucesivamente. Cada neurona facial lee el vector combinado de aproximadamente seis de estas dimensiones.
Nancy Kanwisher, neurocientífica en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, dijo que era un avance importante para describir lo que hace una neurona facial y pronosticar cómo responderá a un estímulo nuevo. Sugirió que se necesitarían más de 50 dimensiones para capturar la riqueza de la percepción humana y las idiosincrasias de rostros específicos.
“¿Acaso necesitamos una dimensión para las cejas de Jack Nicholson?”, preguntó.
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