Un grupo de neurocientíficos elaboró un mapa funcional del cerebro al observar la actividad neuronal de personas mientras veían películas. Los resultados se basaron en imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) y revelaron cómo distintas redes cerebrales se activan frente a escenas variadas de producciones como Inception, The Social Network y Home Alone.
Los hallazgos postularon que el cerebro emplea redes específicas para procesar elementos como personas, objetos inanimados, acción o diálogos. Además, los investigadores descubrieron que las redes ejecutivas predominan en escenas complejas, mientras que su actividad disminuye en las sencillas.
Para el autor principal del estudio, Reza Rajimehr, neurocientífico del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), este análisis constituye “el primer intento de mapear áreas y redes cerebrales en condiciones naturales”. El trabajo fue publicado en la revista Neuron.
Rajimehr explicó que el cerebro se organiza en redes funcionales a través de interconexiones entre diversas áreas, las cuales participan en la percepción y el comportamiento humano. Aunque numerosos estudios previos se basaron en imágenes de fMRI en estado de reposo —es decir, sin estímulos específicos—, este enfoque presentó limitaciones, ya que muchas áreas de la corteza cerebral permanecen inactivas en ausencia de estímulos externos, de acuerdo a los especialistas.
El objetivo de esta investigación fue comprender de qué manera las redes cerebrales responden ante estímulos complejos cuando los participantes ven películas en un entorno controlado de fMRI.
Según Rajimehr, “con la fMRI en estado de reposo, no hay estímulo; las personas simplemente están pensando internamente, por lo que no se sabe qué ha activado estas redes”. Sin embargo, al proyectar películas, “podemos retroceder y averiguar cómo responden las diferentes redes cerebrales a diferentes aspectos de la película”.
Para construir este mapa cerebral, los científicos emplearon un conjunto de datos del Proyecto Conectoma Humano, el cual incluye escaneos de resonancia magnética de 176 adultos jóvenes que participaron en sesiones de visualización de aproximadamente 60 minutos de escenas seleccionadas de películas.
Con el apoyo de herramientas de aprendizaje automático, los investigadores analizaron los datos y promediaron la actividad en redes dentro de la corteza cerebral para identificar patrones de activación. Este enfoque permitió observar cómo cada red cerebral respondía a escenas específicas que incluían elementos como personas, animales, objetos, música, diálogos y narrativas.
El análisis identificó 24 redes cerebrales relacionadas con el procesamiento sensorial y cognitivo de estímulos específicos, como el reconocimiento de rostros o cuerpos, el movimiento, los puntos de referencia, las interacciones entre personas y objetos inanimados, el habla y las interacciones sociales.
Además, los científicos observaron una relación inversa entre las áreas de “control ejecutivo” —regiones cerebrales responsables de planificar, resolver problemas y priorizar información, según ellos— y otras zonas especializadas. Cuando el contenido de una escena resulta difícil de seguir o presenta elementos ambiguos, aumenta la actividad en las áreas de control ejecutivo, mientras que en escenas de fácil comprensión predominan las regiones especializadas, como las áreas de procesamiento del lenguaje.
Rajimehr explicó: “Los dominios de control ejecutivo suelen estar activos en tareas difíciles cuando la carga cognitiva es alta”, lo que indica que, en escenas complejas, el cerebro prioriza estas áreas en detrimento de las zonas específicas de procesamiento. Por otro lado, en situaciones más simples, como diálogos claros, se activan principalmente las áreas relacionadas con el lenguaje.
La investigación sugiere que el cerebro adapta su actividad según la dificultad de las escenas, con un aumento en el esfuerzo cognitivo en aquellas que implican “contexto, semántica y ambigüedad en el significado de la escena”. En estos casos, las áreas de control ejecutivo se activan más intensamente.
Aunque este estudio se enfocó en el promedio de actividad de todos los participantes, los investigadores sostienen que futuras investigaciones podrían examinar diferencias individuales en el funcionamiento de las redes cerebrales. Rajimehr afirma que “en futuros estudios, podremos observar los mapas de sujetos individuales, lo que nos permitirá relacionar el mapa individualizado de cada sujeto con el perfil de comportamiento de ese sujeto”.
El equipo de investigadores considera que analizar cómo interactúan los estímulos específicos de cada fotograma con las redes cerebrales abrirá la puerta a una comprensión más profunda sobre cómo el contexto social, la semántica y los entornos afectan la actividad cerebral.