El cerebro conecta los puntos en dibujos lineales
Los investigadores descubrieron que ver una escena de "playa" representada en un dibujo lineal activaba casi los mismos patrones de actividad cerebral en los participantes del estudio que ver una fotografía en color real de una playa.
Lo mismo sucedió cuando las personas vieron dibujos lineales y fotografías de otros escenarios naturales, como calles de la ciudad, bosques, carreteras, montañas y oficinas.
Sorprendentemente, incluso cuando los investigadores eliminaron hasta el 75 por ciento de los píxeles en un dibujo lineal, las personas aún lo hicieron mejor que la casualidad para determinar lo que representaban las líneas, siempre que las líneas restantes mostraran los contornos amplios de la escena.
"Nuestros resultados sugieren que nuestros cerebros pueden recrear escenas completas y detalladas a partir de unas pocas líneas", dijo Dirk Bernhardt-Walther, Ph.D., autor principal del estudio y profesor asistente de psicología en la Universidad Estatal de Ohio.
"Las representaciones en nuestro cerebro para categorizar estas escenas parecen ser un poco más abstractas de lo que algunos podrían haber pensado; no necesitamos características como la textura y el color para distinguir una playa de una escena callejera", dijo.
Los resultados de la investigación se publican en la primera edición en línea de la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
Para el estudio, 10 participantes vieron fotografías en color y dibujos lineales de seis categorías de escenas (playas, calles de la ciudad, bosques, carreteras, montañas y oficinas) mientras se escaneaban sus cerebros utilizando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI).
Las imágenes de resonancia magnética funcional mostraron a los investigadores lo que estaba sucediendo en varias áreas del cerebro de los participantes cuando vieron las fotos y los dibujos lineales. Los resultados más significativos ocurrieron en el área de lugar parahipocampal (PPA), un área del cerebro que los científicos saben que juega un papel importante en la codificación y el reconocimiento de escenas (en lugar de caras u objetos).
Utilizando los datos de cuando los participantes vieron las fotos en color, los investigadores entrenaron un decodificador basado en software para decir qué tipo de escena vieron los participantes (una playa, montaña, etc.) basándose en los patrones de actividad cerebral en el PPA que se muestra en la resonancia magnética funcional.
El decodificador estaba lejos de ser perfecto, pero fue mejor que la casualidad para predecir qué escena estaba viendo una persona en una imagen de resonancia magnética funcional particular.
Lo más importante es que el decodificador podía predecir tan bien qué escena veía una persona cuando estaba enfocada en dibujos lineales como en fotografías. De hecho, el decodificador funcionó un poco mejor, aunque no significativamente, en la predicción de dibujos lineales en comparación con las fotografías en la corteza visual primaria.
"Esperábamos que los dibujos lineales fueran lo suficientemente buenos como para permitir alguna decodificación, pero fue sorprendente que las fotografías no presentaran ningún beneficio: el decodificador no era mejor cuando se usaba en fotos que en dibujos lineales", dijo Bernhardt-Walther .
Los resultados mostraron que cuando el decodificador estaba entrenado con fotografías, todavía lo hacía igualmente bien para predecir qué escenas veía la gente en dibujos lineales, y viceversa.
“Eso sugiere que el cerebro usa la misma información para decodificar qué escena está viendo cuando se le presentan dibujos lineales o fotos”, dijo.
Además, los resultados mostraron que cuando el decodificador cometía errores, cometía errores similares tanto en fotografías como en dibujos lineales. Por ejemplo, si el decodificador pensaba que las personas estaban mirando una foto de una montaña cuando en realidad estaban mirando una foto de un bosque, cometería el mismo error al analizar dibujos lineales.
"Los patrones de error coinciden increíblemente bien, por lo que es una prueba adicional de que las representaciones de las fotos y los dibujos lineales son muy similares en el cerebro", dijo Bernhardt-Walther.
Pero, ¿qué tienen los dibujos lineales que permiten a las personas reconocer lo que representan? Como parte del estudio, los investigadores eliminaron algunas de las líneas de los dibujos y les preguntaron a los participantes si aún podían saber qué escena se representaba. En algunos casos, eliminaron hasta el 75 por ciento de los píxeles del dibujo.
Si los investigadores dejaron los contornos largos en los dibujos, que representaban la estructura global, como el cielo, el agua o la arena, los participantes aún podrían predecir correctamente qué tipo de escena se representó aproximadamente el 60 por ciento del tiempo.
Sin embargo, cuando los investigadores sacaron estos contornos largos y dejaron solo los cortos, que representaban detalles como hojas, ventanas en edificios o crestas individuales en la ladera de una montaña, la precisión de los participantes disminuyó mucho.
Estos hallazgos ponen en duda algunos modelos de percepción visual humana que argumentan que las personas necesitan información específica que se encuentra en las fotografías, como el color, el sombreado y la textura, para clasificar una escena.
“Por supuesto, usamos las ricas fuentes de información que se encuentran en una fotografía cuando está disponible, pero el cerebro es un oportunista: usa lo que está disponible”, dijo Bernhardt-Walther. "Podemos obtener mucha información de un dibujo lineal".
Los resultados también sugieren por qué los dibujos lineales han jugado un papel tan importante en la historia de la humanidad, tanto como una forma de arte como una forma de presentar información de forma sencilla.
“Imagínense el asombro del hombre primitivo cuando descubrió que podía dibujar formas en una pared de roca y se parecía al animal real que acababa de matar. Los dibujos lineales han estado con nosotros desde tiempos prehistóricos ”, dijo Bernhardt-Walther.
Fuente: Universidad Estatal de Ohio
