Un laboratorio israelí permite “escuchar imágenes y ver sonidos”

En la Universidad Reichman de Israel los científicos crean portales entre los sentidos e incluso reprograman los que ya tienen incorporados los humanos.

El doctor Iddo Wald me muestra dos formas abstractas: una angular y otra redondeada.

“Una de estas formas se llama Bouba y la otra es Kiki. ¿Cuál es cuál?”, me preguntó.

“Esa es Bouba”, le dije señalando la forma redondeada.

“Eso es lo que dice el 90 por ciento de la gente. Y no tiene nada que ver con la cultura o el idioma sino que está relacionado con cómo movemos la boca para pronunciar esos sonidos”, me respondió Wald con una sonrisa. Y añadió: “El sonido agudo de ‘Kiki’ y la forma en que nuestras bocas se mueven para pronunciarlo está asociado con los ángulos agudos de la forma que ves”.

El “Efecto Bouba/Kiki” fue informado por primera vez por el psicólogo Wolfgang Köhler en 1929.

El Instituto Baruch Ivcher para el Cerebro, la Cognición y la Tecnología de la Universidad Reichman (BCT) en Herzliya lleva hoy esa investigación sensorial básica a lugares que el viejo “Wolfie” no podría haber imaginado.

El profesor Amir Amedi, director fundador del laboratorio BCT, es un neurocientífico computacional, pionero en la investigación multisensorial. y un experto mundial en neuroplasticidad, imágenes cerebrales y rehabilitación del cerebro.

La lista de logros y premios de Amedi es muy extensa: en 2015 fue nombrado como uno de los cien “Genios Visionarios” junto con varios premios Nobel.

Amedi es también saxofonista tenor del grupo musical Jazz Banditos.

En junio de 2021, Amedi me invitó a conocer el laboratorio pero coordinar una entrevista presencial con este hombre tan ocupado es como tratar de atrapar una nube. Entonces, e hablamos por teléfono.

Finalmente fue Wald, el amable director de diseño y tecnología de BCT, quien me mostró el laboratorio en diciembre.

Rápidamente me di cuenta de que Kiki y Bouba eran las únicos formas con un coeficiente intelectual cercano al mío (los humanos allí funcional a nivel de genios).

Wald me explicó que de forma tradicional, los neurocientíficos estudiaban cada sentido por separado pero que Amedi estuvo entre los primeros en comprender que todas las experiencias significativas eran multisensoriales.

“Hay muchas conexiones entre los sentidos. En nuestro laboratorio, las observamos y pensamos en cómo podemos crear portales entre los sentidos e incluso reprogramar nuestros sentidos”, me dijo Wald.

Ver con los oídos

EyeMusic es una solución que convierte las imágenes visuales en “paisajes sonoros” que activan circuitos neuronales inactivos en la corteza occipital de procesamiento de la visión de una persona no vidente.

Este concepto de “sustitución sensorial” es una de las especialidades de Amedi.

“Con mucha práctica en la escucha de imágenes es posible entrenar a las personas para que vean a través de sus oídos. Un no vidente sin un concepto previo de los colores puede llegar a una etapa en la que puede tomar una manzana verde de un tazón de manzanas rojas. Eso significa que la parte del cerebro que se usa para la vista debe redefinirse, y también muestra que nuestras suposiciones sobre la plasticidad del cerebro después de cierta edad eran incorrectas”, explicó Wald.

Además, Amedi descubrió que el cerebro es mucho más maleable de lo que se creía. “Lo que se aprende más adelante en la vida no es menos importante que lo que se asimila temprano. Es posible enseñarle al cerebro a cualquier edad, incluso si falta información de cuando uno era niño. Si alguien nunca estuvo expuesto a estímulos visuales, esto puede surgir incluso a los 50 o 60 años”, definió Amedi.

Para el especialista, todas las tecnologías en su laboratorio están inspiradas en este descubrimiento.

Del habla al tacto

El entrenamiento de EyeMusic es intenso y largo, pero el laboratorio también desarrolla técnicas de sustitución sensorial que requieren poco entrenamiento.

Amedi y la investigadora postdoctoral Katarzyna Cieśla fueron pioneras en un dispositivo de sustitución sensorial que duplica la comprensión del habla al pronunciar el habla de forma simultánea a través de la audición y como vibraciones en la punta de los dedos.

Esto tiene un beneficio obvio para las personas con discapacidad auditiva pero todo el mundo necesita ayuda para entender el habla, especialmente ahora que las mascarillas nos impiden ver la boca del hablante.

“Todos los sentidos se procesan en simultáneo. Si hay un conflicto entre la visión y la audición, alguien escuchará lo que ve y no lo que realmente escucha”, dijo Amedi.

Si hay mucho ruido de fondo o no pueden ver los labios del hablante, aquellos con una audición normal pierden alrededor de diez decibelios -o la mitad del contenido del habla-.

Luego de una hora de entrenamiento con el dispositivo, 16 de las 17 personas de prueba ganaron diez decibelios y entendieron el habla el doble de bien.

Las futuras implementaciones portátiles de este dispositivo podrían ser útiles en situaciones como hablar por teléfono o aprender un idioma extranjero.

Para las personas en el espectro autista que tienen dificultades para comprender las emociones del habla, el laboratorio experimenta con el reconocimiento de voz para analizar las emociones en la voz de un hablante y comunicarlas a través del tacto y otros estímulos sensoriales.

Adi Snir, miembro del laboratorio de postdoctorado que tiene un doctorado en composición musical y tecnología de Harvard, ayudó a desarrollar un sistema de audio al tacto que transmite la ubicación a través de la vibración.

Por ejemplo, esta tecnología podría acelerar el tiempo de respuesta en automóviles semiautónomos al alertar al conductor sobre un peligro en un lugar específico.

Gracias a una subvención de la Unión Europea, el laboratorio BCT trabajando para traducir la temperatura en el sonido.

Las posibles aplicaciones incluyen un sonido que calienta a las personas en una habitación fría o que enfría la maquinaria de una fábrica en peligro de sobrecalentamiento.

Genios que hacen el bien

Amedi enfatizó en que cada desarrollo en el instituto está destinado a hacer el bien en el mundo. “El espíritu emprendedor de la Universidad Reichman nos permite soñar en grande y hacer proyectos a gran escala. Tenemos estudiantes brillantes y agradables, y herramientas poderosas para estudiar el cerebro. Es increíble y divertido”, manifestó.

Cuando en 2019 Amedi llegó a la Universidad Reichman procedente de la Universidad Hebrea de Jerusalén reclutó a investigadores israelíes e internacionales de campos como las artes auditivas y visuales, informática, ciencia del cerebro y el comportamiento del consumidor.

“Nuestra metodología es tomar lo que sabemos y aprender sobre el cerebro para diseñar nuevas tecnologías. Por eso contamos con un equipo sumamente multidisciplinario”, afirmó Wald.

Wald interactuó por primera vez con el equipo de Amedi cuando trabajaba en Milab, un laboratorio de investigación y creación de prototipos de interacción humano-computadora (HCI) de la Universidad Reichman.

“Cuando leí el primer borrador del artículo que escribieron, no tenía ni idea de lo que estaban hablando”, reconoció Wald con modestia.

Sin embargo, él mismo es un especialista: obtuvo una doble maestría en ingeniería de diseño de innovación del Royal College of Art y el Imperial College de Londres; formó parte del equipo de desarrollo de Intel Core; y cofundó una startup de dispositivos portátiles para el cuidado de la salud antes de pasar un período de cinco años en Milab.

La mente sobre la resonancia magnética

Wald me llevó al nuevo Centro de Imágenes Cerebrales Ruth y Meir Rosental, donde con una sofisticada configuración de resonancia magnética los miembros del laboratorio BCT pueden “hacer cosas fantásticas”.

La resonancia magnética es una valiosa herramienta de diagnóstico. Pero tener que quedarse quieto en el estrecho tubo oscuro a menudo causa ansiedad y claustrofobia.

En los adultos, esto conduce a resonancias magnéticas menos que perfectas en el diez por ciento de los casos, y en los niños a veces es del 50 por ciento.

En algunos casos, las personas se niegan a hacerse una resonancia magnética o necesitan sedación.

El equipo de Amedi trabajando en experiencias multisensoriales económicas y fáciles de implementar para relajar a adultos y niños en este y otros entornos de tratamiento de alta ansiedad.

Una beca de investigación de Joy Ventures les ayudará a crear versiones tecnológicamente mejoradas de meditación de atención plena, meditación de exploración corporal y técnicas de entrenamiento de la atención. (ATT).

En este tipo de prácticas, los pacientes escuchan sonidos simultáneos de diferentes lugares para entrenarlos a desviar su atención de los pensamientos compulsivos, desagradables o ansiosos.

La experiencia podría mejorarse mediante la creación de grabaciones multicanal en 3D que combinen cómo diferentes personas escuchan los mismos sonidos debido a la diferente arquitectura del oído.

Al agregar visión a la mezcla, el laboratorio desarrolla lentes que tienen filtros y prismas que permiten la ilusión de ver fuera del tubo de resonancia magnética.

En un artículo futuro, describiré la colaboración del laboratorio BCT con el fabricante de tomógrafos de resonancias magnéticas Siemens y el doctor Ben Corn del Centro Médico Shaare Zedek de Jerusalén para crear experiencias virtuales de acuerdo con las preferencias de los pacientes.

En general, el objetivo es proporcionar un ambiente excepcionalmente curativo y relajante para los pacientes, el personal y las familias en el nuevo Centro de Cáncer del hospital.

Sala multisensorial

La sala multisensorial del laboratorio es el campo de pruebas principal, y está integrada con pantallas de proyección y altavoces para crear simulaciones visuales y de audio inmersivas mejoradas por dispositivos táctiles y otros “juguetes”, como trajes de seguimiento de movimiento.

“La idea es crear experiencias multisensoriales complejas y repetibles, y experimentar con las conexiones entre los sentidos”, contó Wald.

Así fue como me prestó un dispositivo portátil para atar alrededor de mi caja torácica. Mientras respiraba, mis inhalaciones y exhalaciones se mostraban en la pantalla como un globo que se inflaba y desinflaba acompañado de música.

Diseñada por el estudiante de HCI Oran Goral con el artista visual Yoav Cohen, esta simulación entrena a las personas a respirar de forma más natural y profunda, algo que puede servir para ayudar a los pacientes a controlar la respiración durante la radioterapia y aumentar así la eficacia del tratamiento.

Tal como los hacen los murciélagos

Mientras mi tiempo en el laboratorio de BCT llegaba a su fin, empecé a desear que algún dispositivo de flexión sensorial pudiera ayudarme a visualizar todas las ideas brillantes que vuelan alrededor de ese magnífico lugar. Porque solo he podido arañar la superficie.

Wald habló de proyectos futuros como la creación de sentidos novedosos para ampliar la experiencia humana y mapear esas experiencias en el cerebro.

“Tal vez se pueda ver a través del ultrasonido, como los murciélagos. Tal vez sea posible ver el infrarrojo y el calor. Algunos animales tienen estas habilidades y brindan información valiosa sobre el mundo que los humanos no tienen”, manifestó.

Si alguien puede hacer esto, es Amir Amedi y su talentoso equipo. “En nuestro laboratorio, nos movemos entre la ciencia profunda muy teórica y la muy práctica”. El tipo de cosas en las que trabajamos y la metodología que usamos hacen que el laboratorio sea único en el campo de la neurociencia”, finalizó.

Fuente: Israel21