Los hallazgos del estudio resaltan la crucial interacción entre las fases del desarrollo visual humano y el cerebro.
El complejo sistema visual humano nos capacita para procesar imágenes en color y reconocer objetos incluso en fotografías en blanco y negro. Un reciente estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) arroja luz sobre el desarrollo de esta habilidad cerebral.
Además, la investigación proporciona una explicación sobre por qué la identificación de objetos en imágenes en blanco y negro resulta más desafiante para las personas que nacen ciegas y posteriormente recuperan la vista mediante cirugía.
Los resultados del estudio, cuyas conclusiones fueron publicadas en la revista Science, subrayan la importancia de las diversas etapas del desarrollo visual humano y prometen informar el avance de los sistemas de visión artificial.
La formación de la visión humana atraviesa múltiples etapas. Se postula que la visión de los recién nacidos es inicialmente borrosa y carente de color, mejorando gradualmente su agudeza con el tiempo. A los dos meses de edad, los bebés comienzan a percibir colores, particularmente los contrastes rojo-verde.
Sin embargo, hasta la fecha, aún no se ha determinado si el proceso gradual de adquirir la capacidad humana para distinguir colores conlleva ventajas.
Para abordar esta incógnita, un equipo del MIT liderado por Marin Vogelsang y Lucas Vogelsang recurrió a datos del Proyecto Prakash. Esta iniciativa científica, creada en 2005 por el profesor de Ciencias Cognitivas y del Cerebro del MIT, Pawan Sinha, se dedica a restaurar la vista de adolescentes en la India que padecen cataratas bilaterales densas mediante cirugía.
El estudio revela que el cerebro reconoce objetos principalmente basándose en la luminosidad, según sugieren los hallazgos. El equipo evaluó a los niños mediante una sencilla prueba de reconocimiento de objetos utilizando imágenes en color y blanco y negro. En comparación con un grupo de niños con visión normal, descubrieron que aquellos con desarrollo tardío del color tenían más dificultades para reconocer imágenes de objetos comunes en escala de grises que en color.
La investigación plantea la hipótesis de que el desarrollo progresivo del color en niños con visión normal les ayuda a lograr un reconocimiento robusto de los objetos frente a las variaciones de color. Por otro lado, los niños que no experimentan esta etapa de desarrollo visual y aprenden a ver directamente los colores, como los niños operados en el Proyecto Prakash, tienden a confiar más en la percepción del color para identificar objetos.
Para profundizar en esta idea, se utilizaron simulaciones con redes neuronales profundas, una de las cuales estaba entrenada para reconocer objetos tanto en escala de grises como en colores, mientras que la otra solo comprendía imágenes en color. Los resultados mostraron que el modelo inspirado en el desarrollo visual humano podía reconocer con precisión objetos en cualquier tipo de imagen y con manipulaciones del color, mientras que el otro modelo, más similar a la experiencia de los niños del Proyecto Prakash y entrenado solo con imágenes en color, no era tan eficaz con imágenes en escala de grises o con tonos manipulados.
El estudio concluye que los modelos que comienzan con entradas en escala de grises aprenden a basarse en la luminosidad para identificar objetos. Cuando comienzan a recibir información en color, no alteran significativamente su enfoque porque ya han aprendido una estrategia eficaz. Por otro lado, los modelos que comienzan con imágenes en color y luego incorporan la escala de grises no logran ser tan precisos como los primeros, lo que sugiere la importancia del desarrollo gradual del color en el reconocimiento visual de objetos.
“Los investigadores sugieren que un proceso similar podría ocurrir en el cerebro humano, el cual es altamente maleable en las primeras etapas de la vida y aprende fácilmente a identificar objetos basándose únicamente en la luminosidad.
Cuando los recién nacidos reciben información limitada sobre el color, el cerebro se ve compelido a distinguir los objetos según la intensidad de la luz que emiten en lugar de su color. Posteriormente, a medida que la retina y el córtex visual se desarrollan para procesar los colores, el cerebro incorpora esta información cromática, aunque conserva su capacidad previa para reconocer imágenes sin depender exclusivamente del color.
Los investigadores concluyen que la escasez inicial de información sobre el color podría ser beneficiosa para el cerebro en desarrollo, ya que aprende a identificar objetos a partir de una cantidad limitada de información.”
