Palabras en el cerebro: Un mapa semántico de la corteza
Traducido de Neuroskeptic | 30 de abril de 2016
En un nuevo artículo de Nature, los neurocientíficos Berkely Alexander G. Huth y sus colegas presentan un "atlas semántico del cerebro humano". Huth et al. mapearon qué áreas del cerebro responden a las palabras, de acuerdo con la semántica (significados de cada palabra). Resulta que estos mapas son muy similares en todos los individuos - que podría tener implicaciones para tecnologías de 'lectura de la mente'. Huth et al. registraron la actividad del cerebro con resonancia magnética funcional mientras que siete voluntarios escucharon más de dos horas de narración de audio (tomado de la serie premiada 'Polilla Radio Hour'.) El propósito de este estudio fue determinar el patrón de respuestas neuronales asociados con diferentes palabras. En total, hubo más de 10.470 palabras en Inglés en las narrativas. Para que sea factible analizar estas, Huth et al. primero calcularon la co-ocurrencia entre cada palabra y 985 palabras inglesas comunes que sirvieron como "marcadores" semánticos . Por ejemplo, es probable que una palabra que tiene una alta co-ocurrencia con "preocupación" signifique algo relacionado con la ansiedad. Finalmente, Huth et al. utilizaron el análisis de componentes principales (PCA) en los datos de co-ocurrencia para encontrar un pequeño número de factores o componentes. Estos componentes son dominios semánticos de alto nivel. Por ejemplo, el componente 1 (PC1) mostraba los índices de "humanidad" de las palabras, con altas puntuaciones en la PC1 para las palabras relacionadas con categorías relacionadas con los seres humanos y la sociedad humana y las emociones. PC2 parecía captar la "sensorialidad" de las palabras, en concreto, términos sensoriales putuaron alto en el PC2 mientras que las palabras intangibles se calificaron como baja PC2. Entonces, ¿dónde en el cerebro se codifican estas categorías semánticas? La imagen siguiente muestra los datos de uno de los participantes, S2. La actividad neuronal en respuesta a la PC1 se muestra en rojo, PC2 y PC3 son verde y azul. Los parches en el centro de la imagen muestran la corteza cerebral desplegada en una lámina plana. Esta contiene la misma información que las imágenes del cerebro en 3D más familar, vistos en la parte inferior de la imagen. La lámina desplegada es una vista menos intuitiva, pero tiene la ventaja de mostrar toda la corteza a la vez. ¿Son estos mapas semánticos único para cada individuo? No, más bien parecen ser compartidos ampliamente entre los individuos.
Aquí están los mapas de los otros tres participantes (S1, S3 y S4). Está claro simplemente echando un vistazo a partir de esto que, en términos generales, estos mapas son muy similares, lo que sugiere que todos podríamos tener más o menos los mismos atlas semánticas:
Este es un estudio muy interesante. Si bien los resultados no son especialmente sorprendente - dado que existe un montón de estudios previos que han demostrado que las categorías semánticas están asociadas con la actividad en áreas particulares del cerebro. Lo novedoso del estudio de Huth et al. es que utilizaron estímulos del mundo real para proporcionar un enfoque inusualmente integral del tema. Dicho esto, es importante recordar que Huth et al. no mapearon las respuestas del cerebro a las palabras individuales. El atlas semántico se ocupa de categorías de palabras generales. Esto es relevante saberlo por la cuestión de si los hallazgos de Huth et al. podrían ser utilizados para ayudar a "leer la mente". Por lo que yo puedo ver, si bien podría ser posible utilizar el método de Huth et para determinar si alguien está pensando en (por ejemplo) la palabra "niño" o en "amarillo" - dado que estas palabras/conceptos caen en categorías muy diferentes - sería mucho más difícil que el método pudiese distinguir entre "azul" y "amarillo" o entre "hijo" e "hija". Así, Huth et al. podrían ser capaces de leer su cerebro y averiguar qué tipo de pensamientos tiene, pero probablemente no podrían saber cuáles eran esos pensamientos, específicamente. En otras palabras, no creo que este documento anuncia la llegada de la "lectura de la mente" por fMRI, al menjos, no todavía no.
Referencia:
Huth AG, de Heer WA, Griffiths TL, Theunissen FE, & Gallant JL (2016). Natural speech reveals the semantic maps that tile human cerebral cortex. Nature, 532 (7600), 453-8 PMID: 27121839
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