Cómo los sonidos que escuchamos nos ayudan a predecir cómo se sienten las cosas

Investigadores de la Universidad de East Anglia han hecho un descubrimiento importante sobre la forma en que nuestros cerebros procesan las sensaciones del sonido y el tacto.

Un nuevo estudio publicado hoy muestra cómo los diferentes sistemas sensoriales del cerebro están estrechamente interconectados, con regiones que responden al tacto también involucradas cuando escuchamos sonidos específicos asociados con tocar objetos.

Descubrieron que estas áreas del cerebro pueden diferenciar entre escuchar sonidos como el rebote de una pelota o el sonido de escribir en un teclado.

Se espera que la comprensión de esta área clave de la función cerebral pueda ayudar en el futuro a las personas neurodiversas o con afecciones como la esquizofrenia o la ansiedad. Y podría conducir a desarrollos en computación e inteligencia artificial inspiradas en el cerebro.

El investigador principal, el Dr. Fraser Smith, de la Facultad de Psicología de la UEA, dice que «sabemos que cuando escuchamos un sonido familiar, como el rebote de una pelota, esto nos lleva a esperar ver un objeto en particular. Pero lo que hemos encontrado es que también lleva al cerebro a representar cómo se sentiría tocar e interactuar con ese objeto».

«Estas expectativas pueden ayudar al cerebro a procesar la información sensorial de manera más eficiente».

El equipo de investigación usó un escáner de resonancia magnética para recopilar datos de imágenes cerebrales mientras 10 participantes escuchaban los sonidos generados al interactuar con objetos, como rebotar una pelota, tocar una puerta, aplastar papel o escribir en un teclado.

Usando una técnica de imagen especial llamada MRI funcional (fMRI), midieron la actividad cerebral en todo el cerebro.

Utilizaron técnicas sofisticadas de análisis de aprendizaje automático para probar si la actividad generada en las áreas táctiles más tempranas del cerebro (corteza somatosensorial primaria) podía diferenciar los sonidos generados por diferentes tipos de interacción de objetos (rebotar una pelota, escribir versos en un teclado).

También realizaron un análisis similar para controlar los sonidos, similar a los que se usan en las pruebas de audición, para descartar que cualquier sonido pueda ser discriminado en esta región del cerebro.

La investigadora Dra. Kerri Bailey dice que su «investigación muestra que partes de nuestro cerebro, que se pensaba que solo respondían cuando tocamos objetos, también están involucradas cuando escuchamos sonidos específicos asociados con tocar objetos».

«Esto respalda la idea de que un papel clave de estas áreas del cerebro es predecir lo que podríamos experimentar a continuación, a partir de cualquier flujo sensorial disponible actualmente».

El Dr. Smith agregó que sus «hallazgos desafían la forma en que los neurocientíficos entienden tradicionalmente el funcionamiento de las áreas sensoriales del cerebro y demuestran que los diferentes sistemas sensoriales del cerebro en realidad están todos muy interconectados».

«Nuestra suposición es que los sonidos proporcionan predicciones para ayudar a nuestra futura interacción con los objetos, de acuerdo con una teoría clave de la función cerebral, llamada Procesamiento Predictivo».

«Comprender este mecanismo clave de la función cerebral puede proporcionar información convincente sobre las condiciones de salud mental como la esquizofrenia, el autismo o la ansiedad y, además, conducir a desarrollos en la computación inspirada en el cerebro y la IA».

Este estudio fue dirigido por UEA, en colaboración con investigadores de la Universidad de Aix-Marseille (Francia) y la Universidad de Maastricht (Países Bajos).

La investigación se publica en la revista Corteza cerebral.