Procesamiento cerebral de expectativas e información sensorial: ¿percepción o engaño?
El cerebro humano tiene la capacidad sorprendente de integrar el conocimiento previo con la información sensorial para guiar nuestra experiencia subjetiva. Esto nos permite dar sentido rápidamente a la información aferente y adaptarnos en consecuencia, mientras que no hacerlo puede conducir a ilusiones perceptivas. Entonces, ¿cómo combina nuestro cerebro las expectativas y la información sensorial durante la comunicación humana? A lo largo de los años, los científicos han propuesto un conjunto de mecanismos neuronales. Según la teoría de la codificación predictiva, el cerebro procesa la información sensorial y la combina con experiencias previas para dirigir los cálculos neuronales. Sin embargo, aún se desconocen los mecanismos precisos por los que los circuitos neuronales capitalizan las experiencias previas.
Descodificación de las respuestas del cerebro en el reconocimiento facial y del habla
El proyecto EXPECTBRAIN, que contó con el respaldo del programa Marie Skłodowska-Curie, combinó diferentes metodologías de vanguardia para analizar los patrones de actividad cerebral y descodificar las respuestas del cerebro al reconocimiento facial y del habla. «El objetivo era identificar los mecanismos neuronales específicos implicados en la percepción y la percepción errónea», explica Helen Blank, beneficiaria de una beca individual de investigación Marie Skłodowska-Curie. El estudio se centró en el papel de las expectativas previas en el reconocimiento facial y del habla. En un estudio, los participantes humanos fueron entrenados para asociar imágenes de escenas y rostros. Mediante el uso de la resonancia magnética funcional (RMf), los investigadores cuantificaron las respuestas del cerebro tras la fase de aprendizaje durante las pruebas, cuando a los individuos se les presentaron escenas o rostros concretos. Los resultados demostraron que el cerebro humano crea expectativas faciales previas en regiones del cerebro sensibles al reconocimiento facial de una manera directamente proporcional a la certeza de esta expectativa. En otro estudio, se adoptó un método parecido para manipular las expectativas previas al presentar palabras escritas antes que palabras habladas degradadas. Al leer la palabra, los participantes formularon una experiencia con la que podían comparar la palabra hablada aferente. Blank explica: «Escuchar la palabra correcta permitió a los participantes percibir fácilmente la palabra hablada, incluso si está degradada; las palabras escritas también pueden sesgar la percepción de una palabra hablada degradada, especialmente cuando existe una superposición parcial entre la palabra escrita y la palabra hablada». Posteriormente, se analizaron con modelos los datos conductuales y de RMf del cerebro para evaluar supuestos teóricos alternativos. Con respecto a la percepción del habla, el cerebro parece emplear los errores de predicción para determinar si los estímulos sensoriales aferentes coinciden o no con las expectativas previas. Si el error es bajo, entonces confirma la expectativa anterior; sin embargo, si el error es alto, se descarta lo anterior.
Repercusión del proyecto
El reconocimiento facial y del habla proporciona el contexto ideal para investigar cómo las expectativas influyen en la percepción, ya que las regiones del cerebro humano sensibles al reconocimiento facial y del habla están bien descritas. Además, los estímulos relacionados con rostros y palabras pueden manipularse fácilmente de una manera controlada. Comprender cómo el cerebro humano combina las expectativas y la información sensorial durante la comunicación humana es fundamental para determinados cuadros clínicos. Aunque las expectativas previas pueden mejorar la percepción del habla, también pueden dar lugar a una percepción errónea, con resultados diversos, que incluyen la diversión compartida y una falta de comunicación importante. En las personas con discapacidad auditiva, la percepción errónea es un fenómeno frecuente que puede conllevar el retraimiento y el aislamiento social, con graves consecuencias para el bienestar. Además, los resultados de EXPECTBRAIN tienen repercusiones para las enfermedades neuropsiquiátricas asociadas con experiencias perceptivas inusuales, y para los esfuerzos de reconocimiento automático del habla en ingeniería.
Palabras clave
EXPECTBRAIN, cerebro, reconocimiento facial, habla, RMf, discapacidad auditiva, estímulo sensorial, percepción del habla, circuitos neuronales
