Cuando las personas ven un cepillo de dientes, un automóvil, un árbol, cualquier objeto individual, su cerebro lo asocia automáticamente con otras cosas con las que ocurre naturalmente, lo que permite a los humanos crear un contexto para su entorno y establecer expectativas para el mundo.
Al utilizar el aprendizaje automático y las imágenes cerebrales, los investigadores midieron el alcance del fenómeno de “co-ocurrencia” e identificaron la región del cerebro involucrada. Los hallazgos aparecen en Nature Communications.
“Cuando vemos un refrigerador, pensamos que solo estamos mirando un refrigerador, pero en nuestra mente, también estamos llamando a todas las otras cosas en una cocina que asociamos con un refrigerador“, menciona el autor correspondiente Mick Bonner, un científico cognitivo de la Universidad Johns Hopkins. “Esta es la primera vez que alguien ha cuantificado esto e identificado la región del cerebro donde ocurre“.
En un estudio de dos partes, Bonner y el coautor, Russell Epstein, profesor de psicología de la Universidad de Pensilvania, utilizaron una base de datos con miles de fotografías escénicas con cada objeto etiquetado. Había imágenes de escenas domésticas, la vida en la ciudad, la naturaleza, y las imágenes tenían etiquetas para cada taza, automóvil, árbol, etc. Para cuantificar las co-ocurrencias de objetos, o la frecuencia con la que ciertos objetos aparecían con otros, crearon un modelo estadístico y algoritmo que demostró la probabilidad de ver un bolígrafo si veía un teclado, o ver un barco si veía un lavavajillas.
Con estas asociaciones contextuales cuantificadas, los investigadores luego intentaron mapear la región del cerebro que maneja los enlaces.
Mientras se monitoreaba la actividad cerebral de los sujetos con imágenes de resonancia magnética funcional, o fMRI, el equipo les mostró imágenes de objetos individuales y buscó evidencia de una región cuyas respuestas rastrearon esta información de co-ocurrencia. El lugar que identificaron era una región de la corteza visual comúnmente asociada con el procesamiento de escenas espaciales.
“Cuando miras un avión, esta región señala el cielo y las nubes y todas las demás cosas“, dijo Bonner. “Esta región del cerebro que durante mucho tiempo se pensó que procesaba el entorno espacial también codifica información sobre las cosas que van juntas en el mundo“.
Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que las personas son más lentas para reconocer objetos fuera de contexto. El equipo cree que este es el primer experimento a gran escala para cuantificar las asociaciones entre objetos en el entorno visual, así como la primera idea de cómo se representa este contexto visual en el cerebro.
“Demostramos de manera detallada que el cerebro en realidad parece representar esta rica información estadística“, dijo Bonner.
Fuente y referencias
Fuente original: John Hopkings Magazine
Referencia del estudio:
Michael F. Bonner, Russell A. Epstein. Object representations in the human brain reflect the co-occurrence statistics of vision and language. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-24368-2
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