Los neurocientíficos se replantean cómo reconoce el cerebro las caras

Las personas pueden elegir una cara conocida entre una multitud sin pensar demasiado en ello. Pero la forma en que el cerebro hace esto ha eludido a los investigadores durante años. Ahora, un estudio demuestra que los monos macacos rhesus dependen de la coordinación de un grupo de cientos de neuronas que prestan atención a determinados conjuntos de rasgos físicos para reconocer una cara.

Los hallazgos, publicados el 1 de junio en Cell1, aclaran una cuestión que ha sido objeto de múltiples teorías pero sin explicaciones satisfactorias.

«El punto de vista real de los dibujos animados ha sido que las células individuales se dedican a responder a personas individuales», dice David Leopold, neurocientífico del Instituto Nacional de Salud Mental de EE.UU. en Bethesda, Maryland. Pero otras teorías sugerían que grupos de neuronas trabajaban de forma concertada para reconocer una cara.

Los últimos resultados demuestran que cada neurona asociada al reconocimiento facial, llamada célula facial, presta atención a combinaciones clasificadas específicas de rasgos faciales. «Hemos descifrado el código», afirma la coautora del estudio, Doris Tsao, neurocientífica de sistemas del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Pasadena.

Un salto adelante

Para empezar, Tsao y Le Chang, neurocientífico también del Caltech, estudiaron los cerebros de dos monos macacos rhesus (Macaca mulatta) para determinar la ubicación de las células faciales de los animales. Mostraron a los monos imágenes de rostros humanos u otros objetos, incluidos cuerpos, frutas y patrones aleatorios. Luego utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional para ver qué regiones del cerebro se iluminaban cuando los animales veían una cara.

El equipo se centró en esos puntos calientes para ver qué hacían las células faciales. Tsao y Chang utilizaron un conjunto de 2.000 rostros humanos con diferentes características, como la distancia entre los ojos o la forma de la línea del cabello, para que los monos los vieran. A continuación, los neurocientíficos implantaron electrodos en el cerebro de los macacos para comparar las respuestas de las neuronas individuales a las diferencias faciales.

Tsao y Chang registraron las respuestas de un total de 205 neuronas entre los dos monos. Cada neurona respondió a una combinación específica de algunos de los parámetros faciales.

«Han desarrollado un modelo que va desde una imagen en una pantalla de ordenador hasta las respuestas de las neuronas muy abajo en la corteza visual», dice Greg Horwitz, neurofisiólogo visual de la Universidad de Washington en Seattle. «Esto supone un gran paso adelante», dice, porque el modelo traza cómo responde cada célula a todas las combinaciones posibles de rasgos faciales, en lugar de a una sola.

Jugar a los favoritos

Tsao y Chang se preguntaron si, dentro de la combinación específica de características que reconocía una célula facial, cada neurona estaba mejor sintonizada con rasgos concretos que con otros. Pusieron a prueba esta idea tratando de recrear las caras que se les mostraban a los monos, basándose en la respuesta de cada neurona a su elenco de características. Basándose en la fuerza de esas señales, los neurocientíficos pudieron recrear las caras reales casi a la perfección.

Cuando los monos vieron caras que variaban según los rasgos que a una neurona no le importaban, la respuesta individual de la célula de la cara no cambió.

En otras palabras, «la neurona no es un detector de caras, es un analizador de caras», dice Leopold. El cerebro «es capaz de darse cuenta de que hay dimensiones clave que permiten decir que ésta es la Persona A y ésta es la Persona B».

Los cerebros humanos probablemente utilicen este código para reconocer o imaginar rostros específicos, dice Tsao. Pero los científicos aún no están seguros de cómo se vincula todo.

Un mensaje es claro para los neurocientíficos. «Si su inclinación es pensar: ‘Sabemos cómo se reconocen las caras porque hay un pequeño número de células faciales que cantan fuerte cuando se ve la cara correcta’, creo que esa noción debería desaparecer gradualmente, porque no es correcta», dice Leopold. «Este estudio presenta una alternativa más realista de cómo el cerebro realmente va y analiza a los individuos»

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