Los patrones de actividad en el cerebro son específicos para el color que ves

Los patrones de actividad en el cerebro son específicos para el color que ves

Los investigadores pudieron determinar los colores que las personas veían al observar su actividad cerebral. El estudio revela que tenemos una actividad cerebral única asociada con colores específicos.

Investigadores del National Eye Institute (NEI) han decodificado los mapas cerebrales de la percepción humana del color. Los hallazgos, publicados el pasado 16 de noviembre en Current Biology, abren una ventana sobre cómo se organiza el procesamiento del color en el cerebro y cómo el cerebro reconoce y agrupa los colores en el entorno. El estudio puede tener implicaciones para el desarrollo de interfaces máquina-cerebro para prótesis visuales. NEI es parte de los Institutos Nacionales de Salud.

«Este es uno de los primeros estudios para determinar qué color está viendo una persona en base a mediciones directas de la actividad cerebral», dijo Bevil Conway, Ph.D., jefe de la Unidad de Sensación, Cognición y Acción de NEI, quien dirigió el estudio. «El enfoque nos permite abordar cuestiones fundamentales sobre cómo percibimos, categorizamos y entendemos el color».

El cerebro utiliza señales de luz detectadas por los fotorreceptores del cono de la retina como bloques de construcción para la percepción del color. Tres tipos de fotorreceptores de cono detectan la luz en un rango de longitudes de onda. El cerebro mezcla y categoriza estas señales para percibir el color en un proceso que no se comprende bien.

Para examinar este proceso, Isabelle Rosenthal, Katherine Hermann y Shridhar Singh, becarios de posgrado en el laboratorio de Conway y coautores del estudio, utilizaron magnetoencefalografía o «MEG», una tecnología de 50 años de antigüedad que registra de forma no invasiva a los diminutos campos magnéticos que acompañan a la actividad cerebral. La técnica proporciona una medición directa de la actividad de las células cerebrales utilizando una serie de sensores alrededor de la cabeza. Revela los cambios que ocurren en el cerebro milisegundo a milisegundo para permitir la visión. Los investigadores registraron patrones de actividad cuando los voluntarios vieron imágenes en color especialmente diseñadas e informaron los colores que vieron.

Los investigadores trabajaron con tonos rosados, azules, verdes y naranjas para poder activar las diferentes clases de fotorreceptores de manera similar. Estos colores se presentaron en dos niveles de luminancia: claro y oscuro. Los investigadores utilizaron una forma de estímulo en espiral, que produce una fuerte respuesta del cerebro.

Los investigadores descubrieron que los participantes en el estudio tenían patrones únicos de actividad cerebral para cada color. Con suficientes datos, los investigadores pudieron predecir a partir de las grabaciones de MEG qué color estaba mirando un voluntario, esencialmente decodificando el mapa cerebral del procesamiento del color o «lectura mental».

Estímulos coloreados en amarillo (arriba) y azul (abajo). Las versiones de nivel de luminancia de luz están a la izquierda; versiones oscuras a la derecha. Los voluntarios utilizaron una variedad de nombres para los estímulos superiores, como «amarillo» para el izquierdo y «marrón» para el derecho, pero utilizaron constantemente «azul» para ambos estímulos inferiores. Las imágenes se atribuyen a: Bevil Conway, Ph.D., Instituto Nacional del Ojo

«El objetivo del ejercicio no era simplemente leer las mentes de los voluntarios», dijo Conway. “Durante miles de años la gente se ha estado preguntando sobre la organización de los colores. La base física del color, el arco iris, es un gradiente continuo de matices. Pero la gente no lo ve de esa manera. Esculpen el arco iris en categorías y organizan los colores como una rueda. Estábamos interesados ​​en comprender cómo el cerebro hace que esto suceda, cómo el tono interactúa con el brillo, como para convertir el amarillo en marrón «.

Por ejemplo, en una variedad de idiomas y culturas, los seres humanos tienen nombres más distintivos para los colores cálidos (amarillos, rojos, naranjas, marrones) que para los colores fríos (azules, verdes). Es sabido desde hace mucho tiempo que las personas utilizan constantemente una variedad más amplia de nombres para los tonos cálidos en diferentes niveles de luminancia (p. Ej., «Amarillo» frente a «marrón») que para los tonos fríos (p. Ej., «Azul» se usa tanto para la luz como para la oscuridad).

El nuevo descubrimiento muestra que los patrones de actividad cerebral varían más entre los tonos cálidos claros y oscuros que entre los tonos fríos claros y oscuros. Los hallazgos sugieren que nuestra propensión universal a tener más nombres para los tonos cálidos en realidad puede estar enraizada en cómo el cerebro humano procesa el color, no en el lenguaje o la cultura.

“Para nosotros, el color es un poderoso modelo de sistema que revela pistas sobre cómo funcionan la mente y el cerebro. ¿Cómo organiza y categoriza el cerebro el color? ¿Qué nos hace pensar que un color es más similar a otro?» dijo Conway. «Con este nuevo enfoque, podemos usar el cerebro para decodificar cómo funciona la percepción del color y, en el proceso, con suerte descubrir cómo el cerebro convierte los datos de los sentidos en percepciones, pensamientos y, en última instancia, en acciones».

Fuentes: NIH

Neurosciencenews

Estudio original:  acceso abierto “Color Space Geometry Uncovered with Magnetoencephalography” by Isabelle A. Rosenthal, Shridhar R. Singh, Katherine L. Hermann, Dimitrios Pantazis, Bevil R. Conway. Current Biology

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