El investigador del BCBL está desarrollando un “DNI cerebral” que identifica a los individuos a partir de la actividad neuronal durante el procesamiento del lenguaje
Blair Armstrong es un investigador del Basque Center for Cognition, Brain and Language (BCBL) especializado en los procesos neuronales que subyacen al lenguaje humano. Estos procesos generan una actividad eléctrica cerebral exclusiva de cada individuo, y que puede servir como “tarjeta de identificación”. En menos de diez años, nos dice Armstrong en la siguiente entrevista, un sistema basado en dicha huella cerebral podría ser comercializado para evitar, por ejemplo, los robos de identidad. Por Yaiza Martínez.
El investigador Blair Armstrong, del Basque Center for Cognition, Brain and Language (BCBL), trabaja en la ciencia básica que hará posible este sistema, en colaboración con el laboratorio de la profesora Sarah Laszlo en la State University of New York (SUNY).
Armstrong, especializado en las representaciones, los procesos y los mecanismos que subyacen a la comprensión de las palabras y a la llamada “memoria semántica”, estudia en concreto los patrones únicos de cada cerebro –vinculados al lenguaje- como vía de identificación personal.
Esta sería posible por la siguiente razón, informa el BCBL: la cantidad de palabras y el significado otorgado a cada una de ellas por cada persona es diferente. Así, pequeñas diferencias entre la concepción del significado de cada palabra y de su relación semántica con otras palabras convierten el intercambio de información entre neuronas de cada cerebro individual en un patrón único e intransferible. Es decir, en una huella cerebral exclusiva de cada persona.
De momento, él científico y su colaboradora han creado para este fin una tecnología que emplea la electroencefalografía (técnica de medición de la actividad eléctrica del cerebro) para leer las características del cerebro de cada individuo. Según nos explica Armstrong en la siguiente entrevista, el sistema podría estar listo para su comercialización en una década. Antes, quizá en dos o tres años, existirán equipos portátiles para aplicaciones preliminares de identificación por huella cerebral, señalaba Armstrong al BCBL.
¿En qué sentido es distinto el procesamiento cerebral del lenguaje en cada individuo?
En general, en todos los individuos, las mismas partes del cerebro están implicadas en el procesamiento del lenguaje; y todos tenemos un conocimiento general del mundo que es similar (por ejemplo, todos entendemos que la palabra «perro» hace referencia a un animal de cuatro patas que ladra; y que la palabra «silla» se refiere a un objeto en el que nos sentamos). Sin embargo, esto no significa que no haya algunos aspectos únicos en la forma en que cada individuo procesa el lenguaje.
En nuestro estudio, nos hemos centramos en un aspecto del procesamiento del lenguaje que se sabe es único en cada individuo: el vocabulario que cada persona conoce. En un trabajo anterior, la profesora Sarah Laszlo había identificado un conjunto de palabras en su mayoría conocidas por la mayoría de la gente; aunque, de esta lista, ni dos personas conocían exactamente las mismas palabras. Supimos entonces que el conocimiento de estas listas de palabras es algo exclusivo. El siguiente paso fue ver si podíamos detectar esta singularidad directamente en el cerebro.
Esa singularidad sería lo que ustedes denominan una “huella cerebral”; un patrón de funcionamiento neuronal vinculado al lenguaje, exclusivo de cada ser humano. ¿Se puede definir con exactitud?
En general, los voluntarios de nuestro estudio mostraron patrones similares en la actividad eléctrica que el cerebro genera cuando se lee una palabra que es conocida por la mayoría de la gente. Esto es realmente muy importante para la mayoría de los estudios psicológicos, porque normalmente en ellos se trata de sondear aspectos comunes del lenguaje, y hacer generalizaciones a partir de pequeños grupos de voluntarios.
Cuando empezamos este proyecto, no estábamos seguros de si podríamos obtener una clasificación con un alto nivel de exactitud, pero hallamos varias técnicas de clasificación que nos permitieron identificar correctamente una “huella cerebral” individual, con un alto grado de fiabilidad.
¿Tienen esas diferencias de la actividad neuronal, que determinan la huella cerebral individual, algo que ver con el idioma que se habla o, por el contrario, es independiente de la lengua que usemos?
Esta es una gran pregunta. En el primer estudio, intentamos simplificar las cosas centrándonos en personas que conocían una sola lengua.
Ciertamente, evidencias de otros estudios habían sugerido que la exclusividad de la huella cerebral podría venir conformada por el idioma que se habla: Sabemos que la estructura de una lengua en sí misma puede conformar la estructura de las representaciones neuronales de dicha lengua; y que ser bilingüe o hablar varios idiomas en distintos contextos puede conformar el conocimiento del lenguaje y la organización de su almacenamiento cerebral.
Por ejemplo, con otros colegas de la Universidad Rutgers y de la Universidad Hebrea, demostramos que las personas podían volverse sensibles a diferentes tipos de información visual y cambiar sus redes neuronales de procesamiento de esa información, si aprendían a leer hebreo o un idioma como el español.
Hay otras evidencias, sin embargo, que sugieren que algunos de estos efectos no dependen del idioma –la actividad eléctrica generada cuando lees una palabra como “perro” o ves una imagen de un “perro” es similar en muchas aspectos. Por tanto, la respuesta a esta pregunta probablemente sea que algunos aspectos están profundamente ligados al idioma y otros no. Necesitamos investigar más para comprender mejor estas cuestiones.
Una definición estándar de la memoria semántica es esta hace referencia a nuestro conocimiento conceptual general. En cierto sentido, es como una “media” de nuestras experiencias pasadas, elaborada a lo largo del tiempo y almacenada en nuestros sistemas de memoria a largo plazo.
Por tanto, nuestra memoria semántica del concepto “perro” incluiría elementos como “tiene cuatro patas” y «ladra»; pero no incluiría el conocimiento de un perro único que se ha visto esta misma mañana y que tenía una mancha blanca inusual en su pelo. Otros sistemas de memoria se especializan en el almacenamiento de este tipo de recuerdos concretos.
Esa media de experiencias, generada a a partir de eventos individuales, en parte es lo que hace posible nuestra comunicación a través del lenguaje, porque nos permite desarrollar conceptos similares (la idea de lo que un «perro» es), imprescindibles para la comunicación. Sin embargo, nuestras experiencias también son siempre únicas en cierta medida; y nuestro estudio sugiere que existen marcadores (cerebrales) identificables de esa singularidad.
Una vez determinada la existencia de esa huella cerebral, Sarah Laszlo y usted se disponen a encontrarle una aplicación cuanto menos curiosa: la creación de un “DNI cerebral”. ¿En qué consistiría?
Esto es realmente un ejemplo más de las potenciales aplicaciones específicas de esta investigación, en este caso para el mundo real. La seguridad es muy importante en nuestras vidas. Por ejemplo, nos gustaría asegurarnos de que si alguien nos roba el smartphone, esa persona no pueda acceder a los datos en él almacenados.
La huella cerebral es una solución posible en este sentido. Por varias razones. Esta huella, a diferencia de la huella dactilar, no la vamos dejando por todas partes ni es fácil de copiar (¡en algunos casos extremos, estas copias se han hecho incluso después de robar un dedo!). Asimismo, la huella cerebral no es algo que alguien pueda “robarnos” sin que nos enteremos.
Por otra parte, sabemos que la actividad eléctrica generada por el cerebro cambia si uno está muy estresado. Por eso, un trabajo futuro establecerá si el sistema puede ser «seguro», en el sentido de que si un individuo está siendo forzado a usar su huella cerebral, el sistema pueda detectar ese estado. Quizá la aplicación más inmediata en este sentido se daría en lugares que requieran una alta seguridad, como los bancos, pero esta herramienta, en principio, podría ser utilizada en otras situaciones.
¿Cuándo podría estar comercialmente disponible?
Hasta ahora, hemos trabajado usando equipo de laboratorio muy sensitivo, y en entornos experimentales altamente controlados. En trabajos futuros, necesitaremos ver cómo funciona el sistema en entornos del mundo real, y con equipos que puedan ser producidos a escala comercial rápidamente. Sin embargo, podría estar listo dentro de unos diez años.
¿Existen en el cerebro otras “huellas” únicas, no vinculadas al lenguaje sino a otros procesos cognitivos, que también pudieran servir como identificativas de cada individuo?
Cuando se accede al significado de una palabra, se accede a un tipo de conocimiento que es, al menos, parcialmente único, y que genera en el cuero cabelludo una gran cantidad de actividad eléctrica cerebral, fácilmente detectable. No sucede lo mismo con otros tipos de memoria por varias razones. Las regiones del cerebro en que esa información se almacena o la cantidad de cerebro implicada en dicho almacenamiento pueden hacer que sea que estas señales resulten más difíciles de detectar.
¿La huella cerebral vinculada al lenguaje podría ser aprovechada tecnológicamente de alguna otra forma?
Uno de los muchos usos posibles de este tipo de tecnología sería ayudarnos a entender cómo y cuando el cerebro almacena el conocimiento de una nueva palabra en la memoria semántica. Esto podría resultar muy útil para el desarrollo de planes educativos individuales para el aprendizaje de nuevas palabras por parte de los niños o para la enseñanza de una segunda lengua, directamente sobre la base de la evaluación de la actividad eléctrica que el cerebro genera al procesar cada palabra.