Recrean imágenes de caras replicando la actividad neuronal del observador

Un equipo de investigadores ha obtenido imágenes precisas de caras de personas a partir de la actividad de ciertas células de  zonas concretas del encéfalo (la parte central del sistema nervioso)  de macacos mientras miraban fotos de las caras de esas personas.

Los investigadores mostraron fotografías de caras humanas a macacos y a continuación analizaron la respuesta de cerca de doscientas células cerebrales de las regiones implicadas en el reconocimiento facial. Después utilizaron las señales para recrear la cara mostrada en la foto.

Para interpretar la actividad cerebral, el equipo definió cincuenta dimensiones distintas que componen un rostro reconocible, utilizando parámetros como la distancia entre los ojos, el ancho de la línea del pelo, así como características no basadas en las formas, como el tono de la piel.

El equipo mostró a continuación las imágenes de dos mil caras a los animales y registró la actividad resultante en doscientas cinco neuronas de las zonas cerebrales implicadas en el reconocimiento facial.

Los investigadores fueron capaces de desarrollar  algoritmos de la actividad de las células cerebrales implicadas en el reconocimiento facial y de recrear así imágenes de las caras observadas por los macacos.

Cuando la imagen inicial se situó junto a la reconstruida se hizo palpable que eran prácticamente idénticas. Solo fueron necesarias ciento seis células de una zona y noventa y nueve de otra para recrear el rostro con precisión.

Descifrado el código encefálico de la identidad facial

Los resultados de esta investigación se publican en la revista «Cell, donde los investigadores afirman haber descifrado el código encefálico de la identidad facial.

Este trabajo proporciona la primera hipótesis específica de cómo la respuesta de las neuronas implicadas en el reconocimiento facial en la corteza cerebral es utilizada por las células cerebrales para formar recuerdos de individuos que hemos visto antes, señalan los investigadores.

Los investigadores explican que, aunque la cantidad de caras posibles es infinita, todas pueden describirse con solo cincuenta dimensiones. Sugieren que cerca de doscientas neuronas codifican las distintas características de una cara. Pero cuando se combina toda la información de cada neurona, el encéfalo del macaco es capaz de reconstruir una imagen clara de la cara de alguien.

Las relaciones estrechas entre primates permiten suponer que el encéfalo humano podría funcionar mediante un mecanismo similar. El primer autor del artículo, Steve Le Chang, sugiere que la investigación apunta a la posibilidad de codificar otros objetos mediante sistemas de coordenadas sencillos similares a este.

"Una consecuencia práctica de nuestros hallazgos es que ahora podemos reconstruir una cara que un mono está viendo mediante el control de la actividad eléctrica de sólo 205 neuronas de su cerebro. Uno puede imaginar aplicaciones en la medicina forense en la que uno podría reconstruir la cara de un criminal analizando la actividad cerebral de un testigo, dice la autora principal,  Doris Tsao, en un comunicado. 

Referencia

The Code for Facial Identity in the Primate Brain. Cell, Volume 169, Issue 6, p1013–1028.e14, 1 June 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.05.011