Con el fin de obtener una mejor imagen de nuestro entorno, el cerebro tiene que integrar la información desde diferentes sentidos, pero ¿cómo sabe qué señales debe combinar?
Una nueva investigación, con participación de científicos del Instituto Max Planck de Cibernética Biológica, el Centro Bernstein de Neurociencia Computacional de Tübingen, de la Universidad de Oxford y la Universidad de Bielefeld, ha demostrado que los humanos se sirven de la correlación entre las estructuras temporales de las señales, para decidir cuál de ellas combinar y cuáles mantener separadas. Dicha investigación va a ser publicada en la revista Current Biology.
Las señales multisensoriales procedentes del mismo evento distal suelen ser de naturaleza similar. Piense en los fuegos artificiales en la víspera de Año Nuevo, en un objeto que cae y rebota en el suelo, o en los pasos de una persona caminando por la calle. Las estructuras temporales de tales eventos visuales y auditivos casi siempre se superponen (se correlacionan), y a menudo asumen sin esfuerzo una unidad subyacente entre nuestras visiones y audiciones. De hecho, la similitud de la estructura temporal de múltiples señales unisensoriales, ya sea por coincidencia temporal o que haya sido pensada previamente, proporcionan una señal potencialmente poderosa para el cerebro a la hora de determinar si varias señales sensoriales tienen una causa común.
Cesare Parise, del Instituto Max Planck para la Cibernética Biológica en Tübingen y del Centro Bernstein de Neurociencia Computacional de Tubinga, y sus colegas, se propusieron examinar el papel de la correlación de la señal en la integración multisensorial, preguntando a la gente que localizara una secuencia de sonidos y parpadeos. Los participantes, sentados frente a una gran pantalla donde los sonidos (un flujo de ráfagas sonoras) e imágenes (un flujo de manchas borrosas), se presentaban desde distintas localizaciones espaciales. En algunos ensayos, se presentaban solamente los estímulos visuales o auditivos, mientras que en otros fueron presentados combinados. Básicamente, en los ensayos audiovisuales combinados, la estructura temporal de los estímulos podían estar relacionados o no. A los participantes se les pedía que informaran de la posición espacial de los estímulos, al mover un cursor controlado por una tableta gráfica. En línea con estudios anteriores, los participantes fueron más precisos cuando los flujos de información auditiva y visual se presentaban juntos que cuando se presentaban en forma aislada. Sobre todo, la precisión fue aún mayor cuando los flujos visuales y auditivos estaban correlacionados, y se acercaban a la máxima teórica.
Estos resultados demuestran que los seres humanos combinan de manera óptima las múltiples señales sensoriales sólo cuando se correlacionan en el tiempo. Ya se ha demostrado en investigaciones anteriores, que la integración óptima solamente se produce cuando el cerebro está seguro de que las señales tienen una causa subyacente común. Estos resultados demuestran, por lo tanto, que el cerebro utiliza una correlación estadística entre las señales sensoriales, de donde infiere si tienen una causa física común, y de ahí, si ofrecen información redundante que deba ser integrada.
Los investigadores sugieren que el cerebro ha evolucionado esta capacidad de combinar información potencialmente relacionada de los diferentes sentidos, de tal manera que pueda proseguir su camino sin problemas, a través de los ambientes más ruidosos de la vida cotidiana.
«Es por esto que en una fiesta ruidosa tú puedes saber quién está hablando y con qué voz», señaló Parise. «Nuestros ojos y oídos están continuamente incorporando información sensorial y nuestro cerebro le da sentido a todas esta conbinación de imágenes y sonidos con las estructuras temporales.»
A pesar de ser un aspecto dominante del procesamiento sensorial, poco se sabe acerca de los determinantes estadísticos de bajo nivel de integración multisensorial, para señales con complejos patrones temporales dinámicos. Esta investigación pone de relieve el papel de un principio clave de organización para la agrupación de las percepciones multisensoriales. Lo que a primera vista parece una falacia lógica, es decir, inferir la causalidad de la correlación, resulta ser la regla básica de la percepción.
- Referencia: Max-Planck-Gesellschaft.de, 15 de diciembre 2011, JE/HR
- Imagen: El montaje experimental © Kopp/Parise
- Traducido por Pedro Donaire
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