Los primates usan código simple para reconocer caras

Caras reales que se le presentaron a un mono, junto con reconstrucciones realizadas mediante el análisis de la actividad eléctrica de 205 neuronas registradas mientras el mono miraba las caras. Los científicos de DORIS TSAOS han planteado la hipótesis de que las neuronas individuales son responsables de distinguir caras individuales. Pero ahora, los investigadores de Caltech han demostrado que los cerebros de los monos macacos utilizan un enfoque combinatorio de la identidad facial, en el que cada neurona que reconoce rostros responde a un aspecto particular de los rostros.

Al definir este código combinatorio , los científicos pudieron reconstruir rostros simplemente observando la actividad neuronal. El estudio se publicó hoy (1 de junio) en Cell.

“Antes, la gente tenía la noción de que las neuronas están codificando identidades específicas” dice la coautora Doris Tsao de Caltech, pero «las neuronas están haciendo algo más abstracto que eso». Cada neurona está proyectando un eje diferente. Es simple y extremadamente elegante desde el punto de vista matemático».

Tsao y el posdoctorado Steven Le Chang usaron una base de datos de rostros en línea…

Generamos un espacio en el que podías describir cualquier rostro con solo 50 números, y entonces realmente podríamos tener una idea cuantitativa de cómo las células codificaban rostros, dijo Tsao.

Luego, los investigadores realizaron registros electrofisiológicos en las neuronas que responden a rostros en la corteza temporal inferior de dos monos mientras muestra las imágenes de las caras al azar frente a los ojos de los animales. Cada celda de la cara fue activada para disparar por ciertas dimensiones en el espacio de la cara y no respondió a algunos ejes en absoluto. Los autores descubrieron que un parche de células faciales respondía mejor a las dimensiones de la forma del rostro, mientras que otro parche se activaba con los ejes de apariencia facial.

Descubrimos que se puede usar un código simple para reconstruir el rostro que vio el mono usando las respuestas de cientos de neuronas, dice Chang, y también podemos predecir las respuestas de las neuronas a una cara usando este código.

Ver una cara para recordar

Es una muy artículo fuerte [y podría] ser un hito en la investigación de reconocimiento facial, dice Adrian Nestor, un científico cognitivo de la Universidad de Toronto que no participó en el estudio. Hay mucho más trabajo para ver qué tan bien se generaliza a un nuevo conjunto de estímulos, agrega. Gran parte de la investigación se centra en los rostros porque ya sabemos mucho sobre los rostros y porque es un dominio bastante limitado de estímulos, pero ¿hasta qué punto se aplica este trabajo al reconocimiento de objetos, al reconocimiento de escenas, al reconocimiento del mundo?

Tsao y Chang están de acuerdo en que la forma en que el cerebro reconoce otros objetos es una extensión importante de esta investigación. También están interesados en cómo otros aspectos de la cara, como las expresiones, y cómo la memoria y la imaginación pueden activar este código.

La última gran dirección es comprender cómo el cerebro utiliza este código aguas abajo, dice Tsao. Hemos encontrado este código muy eficiente que se puede usar para todo tipo de tareas, pero sigue siendo una gran pregunta cómo se usa específicamente para cosas como reconocer a tu abuela o determinar si alguien es hombre o mujer, agrega.

Este estudio es muy emocionante, dijo a The Scientist Brice Kuhl, un investigador de memoria y percepción de la Universidad de Oregón que no participó en el trabajo. Se complica, pero la otra cosa que uno se pregunta es, ¿qué tan similar es esto en humanos?

L. Chang y DY Tsao, El código de la identidad facial en el cerebro de los primates, Cell, doi:10.1016/ j.cell.2017.05.011, 2017.

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