NUESTRO CEREBRO ES UNA MÁQUINA DE PREDICCIÓN QUE SIEMPRE ESTÁ ACTIVA

17. Agosto 2022

Nuestro cerebro funciona un poco como la función de autocompletar en su teléfono: está constantemente tratando de adivinar la siguiente palabra cuando estamos escuchando un libro, leyendo o llevando a cabo una conversación. Contrariamente a las computadoras de reconocimiento de voz, nuestros cerebros están constantemente haciendo predicciones en diferentes niveles, desde el significado y la gramática hasta los sonidos específicos del habla. Esto es lo que los investigadores del Instituto Max Planck de Psicolingüística y el Instituto Donders de la Universidad de Radboud descubrieron en un nuevo estudio. 
Esto está en línea con una teoría reciente sobre cómo funciona nuestro cerebro: es una máquina de predicción, que compara continuamente la información sensorial que recogemos (como imágenes, sonidos y lenguaje) con predicciones internas. "Esta idea teórica es extremadamente popular en neurociencia, pero la evidencia existente para ella es a menudo indirecta y restringida a situaciones artificiales", dice el autor principal Micha Heilbron. "Realmente me gustaría entender con precisión cómo funciona esto y probarlo en diferentes situaciones".

La investigación cerebral sobre este fenómeno generalmente se realiza en un entorno artificial, revela Heilbron. Para evocar predicciones, se les pide a los participantes que miren fijamente un solo patrón de puntos en movimiento durante media hora, o que escuchen patrones simples en sonidos como 'beep beep boop, beep beep boop, .... "Los estudios de este tipo de hecho revelan que nuestro cerebro puede hacer predicciones, pero no que esto siempre sucede en la complejidad de la vida cotidiana también. Estamos tratando de sacarlo del entorno del laboratorio. Estamos estudiando el mismo tipo de fenómeno, cómo el cerebro trata con información inesperada, pero luego en situaciones naturales que son mucho menos predecibles".

Hemingway y Holmes

Los investigadores analizaron la actividad cerebral de las personas que escuchan historias de Hemingway o sobre Sherlock Holmes. Al mismo tiempo, analizaron los textos de los libros utilizando modelos informáticos, las llamadas redes neuronales profundas. De esta manera, pudieron calcular para cada palabra lo impredecible que era.

Para cada palabra o sonido, el cerebro hace expectativas estadísticas detalladas y resulta ser extremadamente sensible al grado de imprevisibilidad: la respuesta cerebral es más fuerte cada vez que una palabra es inesperada en el contexto. "Por sí solo, esto no es muy sorprendente: después de todo, todo el mundo sabe que a veces se puede predecir el próximo idioma. Por ejemplo, su cerebro a veces automáticamente "llena el espacio en blanco" y termina mentalmente las oraciones de otra persona, por ejemplo, si comienzan a hablar muy lentamente, tartamudean o no pueden pensar en una palabra. Pero lo que hemos demostrado aquí es que esto sucede continuamente. Nuestro cerebro está constantemente adivinando palabras; la maquinaria predictiva siempre está encendida".

Más que software

"De hecho, nuestro cerebro hace algo comparable al software de reconocimiento de voz. Los reconocedores de voz que utilizan inteligencia artificial también están constantemente haciendo predicciones y se dejan guiar por sus expectativas, al igual que la función de autocompletar en su teléfono. Sin embargo, observamos una gran diferencia: los cerebros predicen no solo palabras, sino que hacen predicciones en muchos niveles diferentes, desde el significado abstracto y la gramática hasta sonidos específicos".

Hay una buena razón para el interés continuo de las empresas de tecnología que desean utilizar nuevos conocimientos de este tipo para construir un mejor lenguaje y software de reconocimiento de imágenes, por ejemplo. Pero este tipo de aplicaciones no son el objetivo principal de Heilbron. "Realmente me gustaría entender cómo funciona nuestra maquinaria predictiva a un nivel fundamental. Ahora estoy trabajando con la misma configuración de investigación, pero para percepciones visuales y auditivas, como la música".

 
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