Ocurre un crimen y hay un testigo. En lugar de que un dibujante dibuje un retrato del sospechoso basado en descripciones verbales, la policía engancha al testigo al equipo de EEG. Se le pide al testigo que imagine al autor y, a partir de los datos del EEG, aparece una cara.
Si bien este escenario existe solo en el ámbito de la ciencia ficción, una nueva investigación de la Universidad de Toronto Scarborough lo acerca un paso más a la realidad. Los científicos han utilizado datos de EEG ("ondas cerebrales") para reconstruir imágenes de caras que se muestran a los sujetos. En otras palabras, están usando EEG para aprovechar lo que un sujeto está viendo.
¿Es leer la mente? Más o menos.
Cuando vemos algo, nuestros cerebros crean una impresión mental o "percepción" de la cosa. En el estudio, los investigadores conectaron 13 sujetos al equipo de EEG y les mostraron imágenes de rostros humanos. Los sujetos vieron una cara feliz y una cara neutral para 70 personas diferentes, para un total de 140 imágenes. Cada una de las caras apareció en la pantalla durante una fracción de segundo. La actividad cerebral registrada, tanto datos individuales como datos agregados de todos los sujetos, se utilizó para recrear la cara mediante el aprendizaje automático. Las imágenes reconstruidas se compararon con las imágenes originales. Los datos agregados produjeron resultados más precisos, pero los datos individuales también fueron más precisos que el azar.
Antes de esto, los científicos habían reconstruido imágenes utilizando datos de imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). Parte de esta investigación se realizó en la Universidad de Toronto Scarborough, en el mismo laboratorio. Otro trabajo reciente implicó la implantación de electrodos en los cerebros de los macacos para aprender cómo respondían las neuronas cuando los monos miraban las caras, lo que les da a los científicos una mejor comprensión de cómo los humanos crean imágenes faciales.
"Lo que hace que el estudio actual sea especial es que la reconstrucción en humanos se obtuvo utilizando una herramienta relativamente barata y común como EEG", dice Dan Nemrodov, becario postdoctoral en UT Scarborough, quien desarrolló la técnica. La investigación fue publicada recientemente en la revista eNeuro .
(Izquierda) Caras mostradas a los sujetos, (Derecha) Reconstrucciones faciales utilizando la IA (Dan Nemrodov et al./University of Toronto Scarborough) El EEG puede capturar percepciones visuales a medida que se desarrollan, dice Nemrodov, mientras que fMRI captura el tiempo mucho menos. Los investigadores pudieron usar la técnica EEG para estimar que al cerebro le toma 170 milisegundos (0.17 segundos) para representar una cara que vemos. El equipo espera que su método pueda usarse junto con las técnicas de fMRI para hacer reconstrucciones aún más precisas.
Nemrodov enfatiza que la técnica en el estudio utilizó estímulos percibidos. En otras palabras, estaba reconstruyendo lo que los sujetos estaban viendo, no lo que estaban pensando.
Pero el equipo ahora está estudiando si las imágenes podrían reconstruirse a partir de la memoria o la imaginación.
"[Esto] abriría numerosas posibilidades a partir de la investigación forense, como la reconstrucción de las apariencias de personas vistas por testigos en función de su señal cerebral, a tipos de comunicación no verbal para personas con capacidades de comunicación deterioradas, a la integración de estos sistemas como partes de una interfaz cerebro-computadora para fines profesionales y de entretenimiento ", dice Nemrodov.
Para las personas que no pueden hablar, la técnica podría permitirles expresarse mostrando imágenes de lo que perciben, recuerdan o imaginan. Las imágenes sospechosas en teoría podrían ser más precisas. La investigación también podría potencialmente proporcionar una comprensión de cómo el cerebro ve caras que podrían ayudar a las personas con prosopagnosia congénita, comúnmente conocida como ceguera facial. Las personas con esta afección no pueden reconocer rostros, sin importar cuán familiares sean.
A pesar del ambiente de ciencia ficción de la investigación, Nemrodov dice que no debemos preocuparnos por los usos siniestros y distópicos.
"Hay pocas razones para sugerir que podremos leer las mentes de las personas contra su voluntad utilizando nuestro método", dice. "Para producir resultados precisos, confiamos en la colaboración de los participantes para prestar atención a los estímulos presentados".
Hay problemas éticos cuando se trata de usar escáneres cerebrales para reproducir imágenes, dice Jack Gallant, un neurocientífico cognitivo de la Universidad de California, Berkeley. Pero estos problemas no serán relevantes hasta que las interfaces para decodificar las ondas cerebrales estén mucho más avanzadas. Para que la reconstrucción de imágenes sea una herramienta útil para casi cualquier cosa, necesitamos un dispositivo que sea portátil y pueda medir a alta resolución, capturando dimensiones espaciales y temporales.
"No sabemos cuándo un dispositivo de este tipo estaría disponible", dice Gallant. "Si supiéramos cómo construir esa cosa, ya la estaríamos construyendo".
