El sexto sentido: ¿Cómo es que tu cerebro predice el futuro?

Imagina que estás de pie en la acera, listo para cruzar la calle. Un coche se acerca y necesitas decidir si esperar o cruzar la calle antes de que el coche pase frente a ti. Esta es una situación bastante cotidiana y el hecho de que estés leyendo esto, significa que tu forma de calcular el movimiento de los objetos que te rodean es bastante eficiente. ¿Pero alguna vez te has preguntado cómo predices la trayectoria futura del coche para cruzar a salvo?

Un experimento de Matthias Ekman y otros investigadores del Instituto Donders de la Universidad Radboud muestra que la corteza visual primaria, la principal área visual de nuestro cerebro, no sólo está involucrada en la percepción del automóvil, sino también en la predicción de sus futuras ubicaciones. Los autores han descubierto que cuando anticipamos un evento, lo visualizamos automáticamente a velocidad rápida, por lo menos dos veces más deprisa que la velocidad real del objeto.

Por ejemplo, si vamos a cruzar una calle transitada, nuestro cerebro acelera la velocidad a la que viene el coche, para ofrecernos una percepción exagerada del riesgo y nos sobre tiempo si decidimos lanzarnos al asfalto. Como el propio Ekman explica, “Nuestros resultados muestran que formamos expectativas acerca de los próximos eventos, y que la corteza visual puede completar una secuencia con información parcial de un objeto en movimiento”.

Los autores de esta investigación consideran que la visión humana es muy detallista y tiene más resolución que la que ofrecen otros sentidos, como el oído o el olfato. Sin embargo, la velocidad de circulación de la información es relativamente lento, ya que hacen falta al menos 200 milisegundos para llevar la información desde los ojos al cerebro, y más concretamente al córtex visual. Un milisegundo corresponde a la milésima fracción de un segundo.

Eso significa, según los investigadores, que el cerebro examina constantemente el pasado reciente para extraer la información, por ejemplo, de la velocidad a la que viene un coche. Y esa capacidad de vivir una décima de segundo en el pasado, puede significar la diferencia entre la vida y la muerte de un peatón atrevido.

Lo que destacan los investigadores en su estudio es que nuestro cerebro habría desarrollado un medio de anular ese lapso en la percepción, ese período de tiempo en el que vive en el pasado. Y lo consigue haciendo constantes  predicciones sobre eventos futuros. Aunque las leyes físicas conocidas son inexorables, el cerebro utiliza el conocimiento que posee de experiencias pasadas para realizar predicciones inteligentes sobre lo que pasará en el futuro inmediato.

¿Cómo lo descubrieron?

Aunque ya se sabía que el cerebro logra hacer estos cálculos predictivos, sigue habiendo dudas respecto a la forma en la que opera. Así que para conocer cómo el cerebro anticipa movimientos futuros, los investigadores pidieron a 29 participantes observar en una pantalla una secuencia de puntos. Los participantes visionaron 108 veces  la secuencia de puntos, mientras se balanceaban de izquierda a derecha o al revés en medio segundo. Después de observar las sesiones, los investigadores descubrieron que los cerebros de los participantes podían anticipar con precisión los movimientos que iba a realizar cada punto.

A continuación los participantes fueron invitados a ver secuencias aleatorias, algunas como las anteriores, pero otras con el punto desplazándose a través de la pantalla, mientras otros sólo mostraban el principio o final de la secuencia.

En esta gráfica se muestra a la izquierda, por un lado, el punto blanco en una secuencia y debajo el patrón de actividad cerebral en la corteza visual, que es similar al estímulo del punto visual. En la segunda columna, que recoge otro momento del experimento, sólo el primer momento del punto se mostró a los participantes. Y en la parte inferior se aprecia cómo el patrón de actividad de la corteza visual representa no sólo el punto de partida, sino todos los puntos de la secuencia completa de puntos, que estaban ocultos a los participantes. Imagen: Ekman etal, Nature Communications.

A través de la imagen por resonancia magnética funcional a la que fueron sometidos los participantes, los investigadores pudieron determinar además la actividad neuronal que se desarrollaba en los participantes durante estos procesos, analizando el flujo sanguíneo en ciertas zonas del cerebro.

En la medida en que los participantes observaban a los puntos saltar en la pantalla, una parte correspondiente al córtex visual se iluminaba en cada etapa. Pero si sólo podían ver el punto de partida, se activaban las mismas partes del cerebro, que de esta forma completaba la trayectoria hipotética del punto anticipándose dos veces más rápido a la secuencia real de los puntos.

Por supuesto, el experimento de RM se simplifica en comparación con la vida real. Pero, según Matthias Ekman, el líder del estudio, los resultados aún pueden decirnos cómo anticipamos los eventos futuros en un mundo en constante cambio. “Nuestra corteza visual puede predecir constantemente eventos que ocurren a nuestro alrededor a diario: los brazos giratorios de un molino de viento, o cómo atrapar la pelota que se mueve hacia nosotros.” En un estudio de seguimiento, los investigadores examinan qué áreas del cerebro colaboran con la corteza visual para anticipar los próximos eventos. “Esperamos que el hipocampo -una zona cerebral ligada a la memoria- desempeñe un papel importante en este proceso”.

Quizá una de las cosas más impresionantes de la forma en la que el cerebro responde, es que la corteza visual predice estos eventos, incluso cuando la atención está en otra parte. Y para los autores de la investigación “El hecho de que la predicción de eventos sea independiente del estado de atención, sugiere que refleja un proceso automático”.

• Con información de un artículo de Nature Communications y un comunicado de la Universidad de Radboud.
• Notas de Neuroscience News y T21.
• Selección, edición y traducciones del Colectivo Alterius.