La inteligencia artificial reconstruye lo que ve una persona en tiempo real

Cuando una persona mira un objeto, como un faro, un esquiador o un plato de comida, su corteza visual produce un patrón característico de actividad neuronal. Esta actividad se puede visualizar mediante imágenes de resonancia magnética funcional, o fMRI para abreviar. Sin embargo, el método no mide las células nerviosas directamente, sino indirectamente a través de cambios en el suministro de oxígeno en sangre, lo que hace que las señales sean ruidosas y difíciles de interpretar. Desde hace varios años, los investigadores trabajan en la reconstrucción de las imágenes mostradas en estos escáneres cerebrales, un campo estrechamente relacionado con la palabra de moda lectura de la mente. Los enfoques anteriores podían reproducir bocetos o temas del contenido de una imagen, pero requerían largos tiempos de procesamiento y un posprocesamiento complejo. Reconstruir el momento en que una persona realmente mira la foto ha estado fuera de nuestro alcance durante mucho tiempo.

Precisamente aquí es donde entra en juego el nuevo trabajo, dirigido por el neurocientífico Ken Norman de la Universidad de Princeton. Además de la señal ruidosa, el principal desafío fue sobre todo el tiempo de cálculo, ya que los modelos de IA utilizados para la reconstrucción de imágenes contienen cientos de millones de parámetros y, en consecuencia, son lentos. Luego, el equipo combinó un sistema basado en la nube para evaluar escáneres cerebrales en tiempo real con una versión muy simplificada de una arquitectura de inteligencia artificial existente llamada MindEye2. Esta combinación permite que los datos cerebrales entrantes se analicen continuamente y se genere la reconstrucción en cuestión de segundos mientras la persona todavía está acostada en el escáner y viendo la imagen. Esto hace que la lectura técnica de la mente pase de ser un análisis posterior a una evaluación que va de la mano con la visión misma.

Cómo funciona la lectura de la mente en tiempo real

Para la reconstrucción, primero se coloca a la persona en el escáner de resonancia magnética funcional y allí se observan varias imágenes. El sistema lee la actividad de la corteza visual y la introduce en el modelo de IA, que crea una imagen adecuada a partir de los modelos. El resultado no es una copia exacta, pero normalmente contiene el mismo contenido de imagen central, colores similares y un diseño comparable al original. El verdadero avance reside en la velocidad, porque por primera vez esta conversión se logra lo suficientemente rápido como para llevarse a cabo en paralelo con el proceso visual. La técnica sigue una antigua línea de desarrollo en la que los investigadores capturaban estados físicos fundamentales en una sola imagen y combinaban esfuerzos para hacer visibles los procesos internos.

Qué permite la tecnología y cuáles son sus límites

Más allá del espectacular título de lectura de la mente, el verdadero significado reside en nuevas posibilidades científicas. La evaluación en tiempo real abre los llamados experimentos de circuito cerrado en los que la actividad cerebral se puede analizar e informar al sujeto de prueba mientras el experimento aún está en curso. Esto podría hacer avanzar la investigación sobre la atención, la percepción y las enfermedades mentales. Al mismo tiempo, es necesario indicar claramente las limitaciones, porque hasta ahora el procedimiento sólo funciona en condiciones de laboratorio en un escáner de resonancia magnética grande y costoso y requiere la participación activa de la persona. La tecnología está muy lejos de leer en secreto los pensamientos de otra persona. Forma parte de una serie de avances que también incluyen sistemas capaces de reconocer el habla directamente a partir de ondas cerebrales. Sin embargo, la reconstrucción en tiempo real marca un paso notable que muestra qué tan bien el cerebro y la máquina pueden trabajar juntos.