Se puede ver con los oídos

ALEXANDRA SERNA

LA PATRIA | MANIZALES

Juan Diego Gómez, doctor en Ciencias de la Computación y experto en visión por computador, investigó y diseñó en la Universidad de Ginebra (Suiza) un sistema para que la corteza visual de los invidentes vuelva a funcionar. Sonidos instrumentales equivalen a colores, mientras una cámara 3D simula la visión de un ser humano. El también investigador del Centro de Bioinformática y Biología Computacional (Bios) explicó su trabajo. Neuroplasticidad.

El misterio de la visión

Para entender cómo es posible ver a través de los oídos, primero hay que recordar el proceso físico a través de los ojos. Como muestra la gráfica, por estos órganos ingresa la luz, esta se convierte en electricidad, viaja por el nervio óptico hasta la corteza visual – en la parte de atrás del cerebro-, activa las neuronas y surge la imagen. La visión, hasta aquí, es un mero proceso neurológico.

“No obstante, lo que veo es un misterio. Incluso en el ojo, que solo es un conductor de energía, la imagen se forma inversa, pero no la vemos así. Ningún científico sabe donde está, en el cerebro no hay una pantalla donde se proyecte... se desconoce este paso del cerebro a la mente, que algunas religiones explican desde el alma”. La imagen fuera de nuestros ojos no se puede tocar, almacenar o modificar, diferente a la que queda almacenada en una cámara fotográfica.

Oídos: otra fuente de electricidad

El sistema que desarrolló el investigador está dirigido a personas que quedaron ciegas, mas no de nacimiento. “Visión no solo es el hecho de ver, sino que necesita conocimiento, entender qué es lo que entra por mis sentidos”.

Si las personas dejan de ver, en el 90% de los casos, por problemas en los ojos que dejan de enviarle electricidad al cerebro, quiere decir que la capacidad visual de este sigue intacta, pero necesita alimentarse con otra fuente para generar imágenes. En este caso, los oídos, que transformar la energía de vibración de las ondas sonoras en señales eléctricas.

Desde la neurociencia, afirma el doctor, es posible que se reconecte internamente el cerebro para que los sonidos que entren al oído repercutan en la parte de atrás del cerebro, en la corteza visual. “Esto se llama neuroplasticidad, que requiere entrenamiento y no procedimientos quirúrgicos”.

Gómez diseñó, con la ayuda de músicos, un código sonoro para que cada vez que un invidente escuche un instrumento o mezcla de más sonidos sepa de qué color es lo que está al frente. “Por ejemplo, si tienes una blusa roja y un pantalón amarillo, tengo un sensor que me convierte el color a sonido y como ciego puedo empezar a escucharte a oboe y violín”.

El entrenamiento parte de memorizar este código, que luego resulta casi instintivo. Para acelerar este aprendizaje, se leyó la actividad cerebral de varias personas escuchando instrumentos y observando colores, y con modelos matemáticos se detectó cuáles se parecían más. Es decir, si la flauta es el verde fue porque la conexión de neuronas era similar cuando la persona escuchaba el instrumento de viento y veía ese color.

“Los ciegos empiezan a sentir, luego a soñar con sonidos de colores y pasados 6 meses a 1 año se asume que el cerebro ya puede hacer una reconexión para armar una imagen. Si un invidente escucha un piano empezaría a ver todo azul”.
Por eso, el sistema se llama See ColOr, abreviatura de Seeing Colors with an Orquestra (viendo colores con una orquesta).

Componentes del sistema

Los elementos físicos del See ColOr van conectados a un computador, reducible a un chip, que la persona carga en su espalda. Este recibe y envía señales digitales para que el sistema funcione.

- Cámara tridimensional (parecida a la usada en Xbox para jugar tenis, aunque más avanzada). Como la capacidad de transmisión de datos de los oídos es mucho menor que la de los ojos, y por lo tanto la imagen que se forma el invidente con los sonidos instrumentales es borrosa, la cámara es inteligente y va a distinguir automáticamente qué hay al frente: persona, objeto o paisaje. A la persona ya le resta distinguir los colores de la escena. Esto es posible a través de la visión por computador (ver recuadro Qué es la inteligencia artificial).

- Audífonos especiales (son comerciales, los usan los ciclistas profesionales en competencias para sintonizar radio). Para no quitarle otro sentido al ciego, tapándole las orejas con audífonos convencionales, se adaptaron unos que se ubican adelante y transmiten vibraciones al tímpano para que escuche los sonidos instrumentales, sin dejar de percibir el entorno. Además, el sonido es tridimensional: se percibe de qué dirección y distancia proviene, lo que ubica.

- Tableta. Reproduce la imagen que genera la cámara 3D, el invidente la toca en la pantalla y donde pase el dedo le dice qué es. De inmediato, la persona escucha internamente un sonido instrumental según el color de lo que está al frente y puede ir armándose formas, pues los mismos cambios de tonalidades indican los límites.

El sistema llega al punto de prescindir de la tableta, pues el dedo se adapta como sensor y adonde señale el ciego la cámara 3D identifica qué es y los audífonos estimulan su tímpano para que descifre colores y formas. En este caso, por ejemplo, la persona señala una mata; escucha internamente que, en efecto, lo que está al frente es una mata, aparte del sonido de la flauta por el color verde. No tiene que tocar el objeto, solo apuntar, aunque si lo palpa tendrá una sensación táctil aumentada, porque adicional a la textura y la temperatura sabrá el color.

Lo que se ha comprobado

“Con el tiempo, los participantes fueron capaces de captar la información visual del entorno: la percepción espacial, la capacidad de encontrar a alguien, la ubicación de los objetos cotidianos y la habilidad para caminar con seguridad evitando obstáculos. Nuestros resultados alentadores abren una puerta hacia la movilidad autónoma de los ciegos”, según la tesis.

Las pruebas que se hicieron en la Universidad de Ginebra (Suiza) con invidentes permitieron establecer que, en efecto, se reactivaba la corteza visual. La pregunta que persiste, sin embargo, es si lo que sucede en su mente corresponde a una imagen real.
“Se entra en un debate casi filosófico, porque la diferencia entre imaginación y visión es un límite muy difícil. Suponemos que no es imaginación, sino que esa imagen se crea, aunque falta demostrarlo. En las pruebas las personas sí tenían de nuevo una sensación visual, pero tampoco la reportaban con mucha seguridad”.

Qué es la inteligencia artificial

Es la simulación de la inteligencia humana a través de la matemática, según Gómez. La robótica es un ejemplo de esta rama naciente de la ciencia. Que un aparato se puede comportar y comunicar como un humano se logra con modelamientos matemáticos de cómo funciona el cerebro, es decir, se conoce su estructura y funcionamiento biológico y con números y ecuaciones se simula en un computador. Una especialidad es la visión por computador, que le apunta a imitar la visión humana.

¿Cuándo estará disponible al público?

Depende de las gestiones, las validaciones y los ajustes que haga la Universidad de Ginebra, señala Gómez, pues la institución posee la propiedad intelectual sobre See ColOr.

Juan Diego Gómez, doctor en Ciencias de la Computación, nació en Neira (Caldas)