Tendencias Científicas
El cerebro utiliza experiencias pasadas para anticipar el futuro, permitiéndonos así afrontar situaciones peligrosas o imprevistas, según un estudio publicado en la revista Nature Communication.
Los autores de este estudio, de la Radboud University en Países Bajos, han descubierto que cuando anticipamos un evento, lo visualizamos automáticamente a velocidad rápida, por lo menos dos veces más deprisa que la velocidad real del objeto, según se explica en un comunicado de la citada universidad.
Por ejemplo, si vamos a cruzar una calle transitada, nuestro cerebro acelera la velocidad a la que viene el coche, para ofrecernos una percepción exagerada del riesgo y nos sobre tiempo si decidimos lanzarnos al asfalto.
Los autores de esta investigación consideran que la visión humana es muy detallista y tiene más resolución que la que ofrecen otros sentidos, como el oído o el olfato. Sin embargo, la velocidad de circulación de la información es relativamente lento, ya que hacen falta al menos 200 milisegundos para llevar la información desde los ojos al cerebro, y más concretamente al córtex visual. Un milisegundo corresponde a la milésima fracción de un segundo.
Eso significa, según los investigadores, que el cerebro examina constantemente el pasado reciente para extraer la información, por ejemplo, de la velocidad a la que viene un coche. Y esa capacidad de vivir una décima de segundo en el pasado, puede significar la diferencia entre la vida y la muerte de un peatón atrevido.
Lo que destacan los investigadores en su estudio es que nuestro cerebro habría desarrollado un medio de anular ese lapso en la percepción, ese período de tiempo en el que vive en el pasado. Y lo consigue haciendo constantes predicciones sobre eventos futuros.
Aunque las leyes físicas conocidas son inexorables, el cerebro utiliza el conocimiento que posee de experiencias pasadas para realizar predicciones inteligentes sobre lo que pasará en el futuro inmediato.
Metodología
Para conocer cómo el cerebro anticipa movimientos futuros, los investigadores pidieron a 29 participantes observar en una pantalla una secuencia de puntos. Los participantes visionaron 108 veces la secuencia de puntos, mientras se balanceaban de izquierda a derecha o al revés en medio segundo. Después de observar las sesiones, los investigadores descubrieron que los cerebros de los participantes podían anticipar con precisión los movimientos que iba a realizar cada punto.
A continuación los participantes fueron invitados a ver secuencias aleatorias, algunas como las anteriores, pero otras con el punto desplazándose a través de la pantalla, mientras otros sólo mostraban el principio o final de la secuencia.
A través de la imagen por resonancia magnética funcional a la que fueron sometidos los participantes, los investigadores pudieron determinar además la actividad neuronal que se desarrollaba en los participantes durante estos procesos, analizando el flujo sanguíneo en ciertas zonas del cerebro.
En la medida en que los participantes observaban a los puntos saltar en la pantalla, una parte correspondiente al córtex visual se iluminaba en cada etapa. Pero si sólo podían ver el punto de partida, se activaban las mismas partes del cerebro, que de esta forma completaba la trayectoria hipotética del punto anticipándose dos veces más rápido a la secuencia real de los puntos.
Los autores de este estudio, de la Radboud University en Países Bajos, han descubierto que cuando anticipamos un evento, lo visualizamos automáticamente a velocidad rápida, por lo menos dos veces más deprisa que la velocidad real del objeto, según se explica en un comunicado de la citada universidad.
Por ejemplo, si vamos a cruzar una calle transitada, nuestro cerebro acelera la velocidad a la que viene el coche, para ofrecernos una percepción exagerada del riesgo y nos sobre tiempo si decidimos lanzarnos al asfalto.
Los autores de esta investigación consideran que la visión humana es muy detallista y tiene más resolución que la que ofrecen otros sentidos, como el oído o el olfato. Sin embargo, la velocidad de circulación de la información es relativamente lento, ya que hacen falta al menos 200 milisegundos para llevar la información desde los ojos al cerebro, y más concretamente al córtex visual. Un milisegundo corresponde a la milésima fracción de un segundo.
Eso significa, según los investigadores, que el cerebro examina constantemente el pasado reciente para extraer la información, por ejemplo, de la velocidad a la que viene un coche. Y esa capacidad de vivir una décima de segundo en el pasado, puede significar la diferencia entre la vida y la muerte de un peatón atrevido.
Lo que destacan los investigadores en su estudio es que nuestro cerebro habría desarrollado un medio de anular ese lapso en la percepción, ese período de tiempo en el que vive en el pasado. Y lo consigue haciendo constantes predicciones sobre eventos futuros.
Aunque las leyes físicas conocidas son inexorables, el cerebro utiliza el conocimiento que posee de experiencias pasadas para realizar predicciones inteligentes sobre lo que pasará en el futuro inmediato.
Metodología
Para conocer cómo el cerebro anticipa movimientos futuros, los investigadores pidieron a 29 participantes observar en una pantalla una secuencia de puntos. Los participantes visionaron 108 veces la secuencia de puntos, mientras se balanceaban de izquierda a derecha o al revés en medio segundo. Después de observar las sesiones, los investigadores descubrieron que los cerebros de los participantes podían anticipar con precisión los movimientos que iba a realizar cada punto.
A continuación los participantes fueron invitados a ver secuencias aleatorias, algunas como las anteriores, pero otras con el punto desplazándose a través de la pantalla, mientras otros sólo mostraban el principio o final de la secuencia.
A través de la imagen por resonancia magnética funcional a la que fueron sometidos los participantes, los investigadores pudieron determinar además la actividad neuronal que se desarrollaba en los participantes durante estos procesos, analizando el flujo sanguíneo en ciertas zonas del cerebro.
En la medida en que los participantes observaban a los puntos saltar en la pantalla, una parte correspondiente al córtex visual se iluminaba en cada etapa. Pero si sólo podían ver el punto de partida, se activaban las mismas partes del cerebro, que de esta forma completaba la trayectoria hipotética del punto anticipándose dos veces más rápido a la secuencia real de los puntos.
En esta gráfica se muestra a la izquierda, por un lado, el punto blanco en una secuencia y debajo el patrón de actividad cerebral en la corteza visual, que es similar al estímulo del punto visual. En la segunda columna, que recoge otro momento del experimento, sólo el primer momento del punto se mostró a los participantes. Y en la parte inferior se aprecia cómo el patrón de actividad de la corteza visual representa no sólo el punto de partida, sino todos los puntos de la secuencia completa de puntos, que estaban ocultos a los participantes. Imagen: Ekman etal, Nature Communications.
Evitar un atropello
De esta forma pudieron constatar que nuestro sistema visual puede anticipar la trayectoria de un objeto al menos dos veces más deprisa que la trayectoria real, lo que nos da tiempo para anticipar la trayectoria y actuar en consecuencia. Por ejemplo, evitar un atropello.
En realidad, el cerebro no ve el futuro, sino que utiliza experiencias pasadas para construir precepciones futuras, precisan los investigadores.
"Nuestros resultados muestran que formamos expectativas acerca de los próximos eventos, y que la corteza visual puede completar una secuencia con información parcial de un objeto en movimiento".
La corteza visual predice estos eventos, incluso cuando la atención está en otra parte, según los investigadores. El hecho de que la predicción de eventos sea independiente del estado de atención, sugiere que refleja un proceso automático, añaden.
Matthias Ekman, uno de los investigadores, señala que su experimento se simplifica en comparación con la vida real, si bien sus resultados pueden decirnos cómo anticipamos eventos futuros en un mundo en constante cambio.
"Nuestra corteza visual puede predecir constantemente eventos que ocurren a nuestro alrededor a diario: los brazos giratorios de un molino de viento, o cómo atrapar la pelota que se mueve hacia nosotros," explica.
También considera que, además del córtex visual, este proceso de anticipar el futuro inmediato implica al hipocampo, una zona cerebral ligada a la memoria, implicado asimsmo en la anticipación del futuro.
De esta forma pudieron constatar que nuestro sistema visual puede anticipar la trayectoria de un objeto al menos dos veces más deprisa que la trayectoria real, lo que nos da tiempo para anticipar la trayectoria y actuar en consecuencia. Por ejemplo, evitar un atropello.
En realidad, el cerebro no ve el futuro, sino que utiliza experiencias pasadas para construir precepciones futuras, precisan los investigadores.
"Nuestros resultados muestran que formamos expectativas acerca de los próximos eventos, y que la corteza visual puede completar una secuencia con información parcial de un objeto en movimiento".
La corteza visual predice estos eventos, incluso cuando la atención está en otra parte, según los investigadores. El hecho de que la predicción de eventos sea independiente del estado de atención, sugiere que refleja un proceso automático, añaden.
Matthias Ekman, uno de los investigadores, señala que su experimento se simplifica en comparación con la vida real, si bien sus resultados pueden decirnos cómo anticipamos eventos futuros en un mundo en constante cambio.
"Nuestra corteza visual puede predecir constantemente eventos que ocurren a nuestro alrededor a diario: los brazos giratorios de un molino de viento, o cómo atrapar la pelota que se mueve hacia nosotros," explica.
También considera que, además del córtex visual, este proceso de anticipar el futuro inmediato implica al hipocampo, una zona cerebral ligada a la memoria, implicado asimsmo en la anticipación del futuro.
Referencia
Time-compressed preplay of anticipated events in human primary visual cortex. Nature Communications 8, Article number: 15276 (2017). doi:10.1038/ncomms15276
Time-compressed preplay of anticipated events in human primary visual cortex. Nature Communications 8, Article number: 15276 (2017). doi:10.1038/ncomms15276
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