Un robot que engaña al cerebro hace ver fantasmas

Un equipo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, Suiza) ha sido capaz de reproducir la sensación de ‘presencia extraña’ en un laboratorio.

Para el estudio, los investigadores crearon un robot que permite producir esa sensación mediante el envío de señales a destiempo al cerebro. Los resultados de la investigación se han publicado en el último número de la revista Current Biology.

Alteración de las señales cerebrales

El 29 de junio de 1970, el alpinista Reinhold Messner vivió una experiencia inusual. Haciendo recuento de su descenso de la cumbre Nanga Parbat, acompañado por su hermano y con síntomas de congelación y falta de oxígeno, recordó que sintió la presencia de un tercer escalador, “un poco a mi derecha, a unos pasos detrás de mí, justo fuera de mi campo de visión, era invisible, pero estaba ahí”, contó.

Historias como esta se han narrado en innumerables ocasiones por parte de alpinistas, exploradores, supervivientes, o personas que han enviudado, pero también por pacientes que sufren de trastornos neurológicos o psiquiátricos.

Estos enfermos describen una presencia que se siente pero no se ve, semejante a un ángel de la guarda o un demonio. Una sensación inexplicable, ilusoria y persistente.

El equipo de Olaf Blanke en EPFL ha desvelado ahora qué ocasiona esa sensación fantasmal. En el estudio, los autores han mostrado que es en realidad el resultado de una alteración de las señales cerebrales sensoriomotoras, que están implicadas en la generación de conciencia de uno mismo mediante la integración de la información de nuestros movimientos y la posición de nuestro cuerpo en el espacio.

En su experimento, el equipo de Blanke interfirió con la entrada de señales sensoriomotoras de los participantes en el experimento, de tal manera que sus cerebros ya no identificaban esa señales como pertenecientes a su propio cuerpo, sino como las de alguien más.

Generando un ‘fantasma’

Los investigadores analizaron primero los cerebros de doce pacientes con trastornos neurológicos –en su mayoría epilepsia– que había experimentado este tipo de ‘aparición’.

El análisis de resonancia magnética de los cerebros de los pacientes reveló interferencia con tres regiones corticales: la corteza insular, la corteza parietal-frontal y la corteza temporal-parietal.

Estas tres áreas están involucradas en la autoconciencia, el movimiento y el sentido de la posición en el espacio. Juntas contribuyen al procesamiento de señales multisensoriales que son muy importantes para la percepción del propio cuerpo.

Los científicos llevaron a cabo un experimento de disonancia en la que los voluntarios, con los ojos vendados, realizaron movimientos con su mano delante de su cuerpo. Detrás de ellos, un dispositivo robótico reproducía sus movimientos, tocándolos en la parte posterior en tiempo real.

El resultado fue una especie de discrepancia espacial, pero debido al movimiento sincronizado del robot, el cerebro de los participantes fue capaz de adaptarse y corregirla.

A continuación, los neurocientíficos introdujeron un retraso temporal entre los movimientos del participante y el tacto del robot. En estas condiciones asíncronas, que distorsionaban la percepción temporal y espacial, los investigadores fueron capaces de recrear la ilusión fantasmal.

Apariciones de laboratorio

Los participantes no tenían conocimiento del propósito del experimento. Tan solo tres minutos después de que comenzara, los investigadores les preguntaron lo que sentían.

Varios de ellos dijeron haber notado una presencia de manera clara e incluso contaron hasta cuatro fantasmas. "Para algunos, la sensación resultó tan fuerte que pidieron detener el experimento", ha señalado Giulio Rognini, líder del estudio.

"Nuestro experimento ha logrado reproducir la sensación de una presencia extraña inducida en laboratorio por primera vez. Esto demuestra que puede producirse en condiciones normales, simplemente a través de las señales sensoriales-motoras en conflicto", ha explicado Blanke según recoge la plataforma Sinc.

Una mayor comprensión de la esquizofrenia

Según este neurocientífico, el sistema robótico “imita las sensaciones de algunos pacientes con trastornos mentales o de personas sanas en circunstancias extremas. Esto confirma que es causada por una percepción alterada de su propio cuerpo en el cerebro".

Además de explicar un fenómeno que es común a muchas culturas, el objetivo de esta investigación es comprender mejor algunos de los síntomas de los pacientes que sufren de esquizofrenia. Estos enfermos a menudo sufren de alucinaciones o delirios asociados con la presencia de entidades extrañas de las que pueden oír sus voces y sentir sus acciones.

Muchos científicos atribuyen estas percepciones a un mal funcionamiento de los circuitos cerebrales que integran la información sensorial en relación con los movimientos de nuestro cuerpo.

“El cerebro posee varias representaciones de nuestro cuerpo en el espacio. En condiciones normales, es capaz de construir una autopercepción unificada del yo a partir de estas representaciones. Pero cuando el sistema funciona mal a causa de una enfermedad –o en este caso por un robot– esto puede a veces crear una segunda representación del propio cuerpo que ya no se percibe como un ‘yo’, sino como ‘otro’.

Engañar al cerebro con luz y metamateriales

En 2013, un equipo de investigadores del Departamento de ingeniería eléctrica y computacional de la Universidad Nacional de Singapur (NUS), también consiguió “fabricar” fantasmas, en este caso engañando al cerebro con una ilusión óptica.

Los científicos crearon entonces un dispositivo óptico capaz de generar el engaño cognitivo mediante el control del comportamiento de la luz y de la materia, en forma esta de metamateriales (materiales artificiales con propiedades inexistentes en la naturaleza).

Con dicho dispositivo consiguieron crear varios ‘fantasmas’ –cuya forma y ubicación pudieron determinar- e incluso hacer que objetos y personas reales ‘desparecieran’. La finalidad del objeto en este caso no sería el estudio de determinados trastornos mentales, sino sus potenciales aplicaciones en defensa y seguridad: la posibilidad de generar una ilusión óptica avanzada facilitaría acciones como el camuflaje o la ocultación.

Referencias bibliográficas:

Olaf Blankeemail et al. Neurological and Robot-Controlled Induction of an Apparition. Current Biology (en prensa). DOI: 10.1016/j.cub.2014.09.049.

Weixiang Jiang, Cheng-Wei Qiu, Tiancheng Han, Shuang Zhang, Tiejun Cui. Creation of Ghost Illusions Using Metamaterials in Wave Dynamics. Advanced Functional Materials (2013). DOI: arXiv:1301.3710.