Científicos de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de Estados Unidos han descubierto un circuito cerebral en primates que detecta rápidamente los rostros. Los hallazgos no sólo ayudan a explicar cómo los primates perciben y reconocen los rostros, sino que también podrían tener implicaciones para la comprensión de enfermedades como el autismo, en las que la detección y el reconocimiento de rostros suelen estar alterados desde la primera infancia.
El circuito recién descubierto activa primero una parte evolutivamente antigua del cerebro llamada colículo superior, que luego puede hacer que los ojos y la cabeza giren para ver mejor. Esta mejor vista permite que diferentes áreas cerebrales en la corteza temporal participen en un reconocimiento facial más complejo. El estudio se publica en la revista 'Neuron'.
"El reconocimiento rápido de rostros es una habilidad clave en los humanos y otros primates", comenta Richard Krauzlis, del Instituto Nacional del Ojo (NEI) de los NIH y autor principal del estudio. "Este circuito recién descubierto explica cómo podemos detectar y mirar rápidamente los rostros, incluso si aparecen primero en el campo visual periférico, donde la agudeza visual es deficiente. Este circuito podría ser lo que destaca los rostros para ayudar al cerebro a aprender a reconocer a las personas y comprender expresiones faciales complejas, lo que nos ayuda a adquirir importantes habilidades de interacción social".
En los primates adultos, el cerebro desarrolla regiones especializadas de la corteza temporal llamadas "manchas faciales" que proporcionan la capacidad de reconocer y distinguir a los individuos por sus rasgos faciales. Sin embargo, el reconocimiento facial depende de los detalles finos que proporciona la visión central de alta agudeza del ojo; para que podamos reconocer un rostro, primero tenemos que mirarlo directamente.
Cuando nacen, los bebés carecen de la agudeza visual necesaria para ver los detalles finos de los rostros, y las áreas específicas de la corteza cerebral que se ocupan de los rostros no se desarrollan hasta más adelante. Aun así, los bebés suelen orientarse y mirar los rostros muy temprano en la vida, lo que sugiere que hay otro proceso en juego.
Estas observaciones dejaron a los científicos con varias preguntas, entre ellas: ¿cómo hace el cerebro para desplazar los ojos hacia un rostro para ver mejor los detalles finos? ¿Qué es lo que genera esta preferencia por el rostro antes de que se desarrollen las "manchas faciales" del cerebro? ¿Y cómo desarrollan las "manchas faciales" del cerebro la capacidad de entender los rostros en primer lugar?
Krauzlis y sus colegas plantearon la hipótesis de que el colículo superior, conocido por su capacidad para detectar objetos, podría ser el eslabón perdido. Forma parte del mesencéfalo y le dice al resto del cerebro si hay algo presente en algún lugar (no qué objeto es, sino simplemente que está allí). Funciona con gran rapidez y se conecta directamente con las partes motoras del cerebro, dirigiendo los movimientos de los ojos hacia los objetos de interés o apartándose de un objeto en la visión periférica.
Para comprobar si el colículo superior podría ayudar en la detección de rostros, los coautores Gongchen Yu y Leor Katz, reunieron una colección de imágenes que incluía rostros, objetos biológicos no faciales, como manos y brazos, y otros elementos como frutas u objetos hechos por el hombre. Luego mostraron estas imágenes a monos adultos en el campo visual periférico de los monos y registraron las respuestas neuronales en el colículo superior.
Estudios previos habían sugerido que la detección de objetos por parte del colículo superior era independiente del objeto, lo que significa que esta parte del cerebro simplemente notaba la presencia o ausencia de algo, sin ninguna diferenciación de lo que podría ser ese objeto.
Sin embargo, en este estudio, Krauzlis y sus colegas descubrieron que en 40 milisegundos, más de la mitad de las neuronas que midieron respondieron con mayor intensidad a imágenes de rostros en comparación con otros tipos de objetos. Algunas neuronas adicionales finalmente mostraron preferencias por otros tipos de objetos, pero no hasta 100 milisegundos. En otras palabras, la detección específica de rostros fue mucho más rápida que la detección de otros objetos, y fue preferida por una gran proporción de las neuronas medidas.
Los investigadores también pudieron determinar que, si bien el colículo superior puede recibir información visual directamente del ojo, este proceso de detección de objetos requiere primero la entrada de la parte temprana de la corteza visual.
Dado que el colículo superior también se reconecta con la corteza visual más adelante en la vía de procesamiento visual, los científicos sospechan que este circuito proporciona un mecanismo para resaltar la importancia de ciertos objetos.
"Creemos que este circuito de preferencia facial puede en realidad impulsar el desarrollo de los procesos de reconocimiento facial más avanzados del cerebro", afirmó Krauzlis. "De ser así, los déficits en esta preferencia facial en el colículo superior podrían desempeñar un papel en el autismo".
