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El tiempo enseña al cerebro a reconocer los objetos
lunes, 15 de septiembre de 2008

Ojo de un chico

Fuente: Massachusetts Institute of Technology, news release, Sept. 11, 2008

Un estudio del MIT sugiere que la investigación podrí­a preparar el camino para mejores sistemas de visión computerizada.

Investigadores del Instituto de tecnologí­a de Massachusetts (MIT) afirman que uno realmente no puede creer lo que ve.

Un equipo de neurocientí­ficos que publican en la edición del 12 de septiembre de la revista Science dice que han engañado al cerebro para que confunda un objeto que los ojos ven con otro, lo que prueba que para los humanos, aprender a reconocer los objetos lleva tiempo.

El equipo señaló que la gente en realidad nunca ve la misma imagen dos veces. La retina recibe innumerables impresiones de la misma imagen, dependiendo de la dirección de la mirada, el ángulo de vista, la distancia y otros factores. Aunque la actividad neural cambia a medida que el ojo se mueve, la percepción de la imagen permanece estable.

“Esta estabilidad, que se llama invariabilidad, es fundamental para nuestra capacidad de reconocer los objetos, pero es un desafí­o central para la neurociencia computacional”, afirmó en un comunicado de prensa del MIT el autor principal James DiCarlo, del Instituto de investigación cerebral McGovern de la universidad. “Deseamos comprender cómo nuestros cerebros adquieren la invariabilidad y cómo podemos incorporarla a los sistemas de visión computerizados”.

Los autores consideran que el hecho de que nuestros ojos con frecuencia se mueven rápidamente (unas tres veces por segundo) mientras que los objetos fí­sicos usualmente se mueve más lentamente resulta en una “contigí¼idad temporal”, en la cual estos distintos patrones de actividad reflejan en sucesión rápida distintas imágenes del mismo objeto.

En el estudio, el equipo creó un mundo visual alterado para monos de prueba. Un objeto aparecí­a en la visión periférica de los monos, pero cuando sus ojos se dirigí­an a examinarlo, un objeto distinto remplazaba al original. Este cambio, que no era percibido por los monos, provocaba que confundieran ambos objetos. Durante esto, los investigadores registraban la actividad de las neuronas de la corteza inferior temporal (IT) de los monos, un área visual cerebral de alto nivel. Las neuronas IT “prefieren” ciertos objetos y responden a ellos independientemente de dónde aparecen dentro del campo visual.

“Primero identificábamos un objeto que una neurona IT preferí­a, como un barco de vela, y otro objeto menos preferido, tal vez una taza de té”, explicó en el mismo comunicado de prensa el estudiante de postgrado Nuo Li, que trabajó en el estudio. “Cuando presentábamos objetos en distintos lugares en la visión periférica de los monos, moví­an sus ojos naturalmente hacia estos. En uno de los lugares se producí­an las sustituciones. Si en él aparecí­a un barco de vela, repentinamente se convertí­a en una taza de té para cuando los ojos se habí­an movido hacia allá. Pero un barco de vela que aparecí­a en otros lugares permanecí­a sin cambios”.

Después de un tiempo, las neuronas IT de los monos se confundí­an. La neurona del barco de vela seguí­a prefiriéndolos en todos los lugares, excepto en el lugar en que las imágenes se habí­an sustituido. En este lugar, aprendí­a a preferir las tazas de té. Mientras más duraba la manipulación, mayor era la confusión.

“Nos sorprendió la potencia de este aprendizaje neuronal, sobre todo tras apenas una o dos horas de exposición” apuntó DiCarlo. “Incluso en la adultez, parece que el sistema de reconocimiento de objetos se reentrena constantemente mediante la experiencia natural. Considerando que una persona hace alrededor de cien millones de movimientos del ojo por año, este mecanismo podrí­a ser fundamental para la manera en que reconocemos los objetos con tanta facilidad”.

Ahora, los investigadores están probando esta idea usando sistemas de visión computerizados que observan videos del mundo real.

Más información
La U.S. National Library of Medicine tiene más información sobre los ojos y la visión www.nlm.nih.gov.

Artí­culo por HealthDay, traducido por Dr. Tango

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