Un grupo de especialistas en astrofísica, neurociencia, ingeniería y música desarrolló una innovadora técnica que permite convertir la estructura del cerebro humano en sonido, haciendo posible "escuchar" su arquitectura interna.
- El estudio, publicado en Nature Scientific Reports, presenta la primera aplicación de sonificación de orden superior a datos de resonancia magnética estructural. El método transforma información tridimensional del cerebro en patrones sonoros, respetando las relaciones espaciales y la complejidad de los datos.
Para lograrlo, los investigadores recurrieron a herramientas matemáticas creadas originalmente para analizar la estructura a gran escala del Universo, lo que facilita identificar patrones que no siempre son evidentes a simple vista, pero sí perceptibles a través del oído.
La investigación forma parte del proyecto Cosmic Brain, liderado por Francisco-Shu Kitaura, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna.
El objetivo a largo plazo es aplicar técnicas cosmológicas al estudio del cerebro, con la finalidad de comprender mejor el envejecimiento cerebral y, eventualmente, contribuir a la detección temprana de enfermedades neurodegenerativas.
El eje central del avance radica en el uso de estadísticas de orden superior, herramientas matemáticas avanzadas que en cosmología se emplean para estudiar cómo se agrupan las galaxias. Al trasladar este enfoque a la neuroimagen, los científicos lograron describir con mayor precisión la compleja organización interna del cerebro humano.
Mediante el análisis detallado de imágenes de resonancia magnética, el equipo convirtió variaciones estructurales del cerebro en una gama de sonidos y notas musicales.
De acuerdo con Kitaura, los resultados muestran que es posible transformar formas tridimensionales complejas en información audible sin perder datos relevantes, sentando así bases sólidas para aplicar la sonificación a otros campos científicos, médicos y tecnológicos.
Este trabajo se apoya en investigaciones previas del mismo equipo, que ya habían demostrado que estas técnicas matemáticas permiten extraer información clave de las resonancias magnéticas, como la estimación de la edad cerebral.
La idea del proyecto surgió de manera inesperada cuando Emi-Pauline Kitaura, entonces de 14 años y estudiante de violonchelo, realizó prácticas en el grupo de investigación de su padre. Su formación musical impulsó la exploración de la sonificación no solo como una herramienta de divulgación, sino como un método científico con rigor matemático.
Durante su colaboración, aprendió a programar en Python, adquirió nociones estadísticas y participó directamente en el desarrollo del código utilizado en el estudio.
Además de su valor científico, los autores subrayan que esta técnica abre nuevas posibilidades de accesibilidad, ya que permite a investigadores y profesionales con discapacidad visual analizar datos complejos a través del sonido.
Según concluyen, el método podría aplicarse al estudio de otros sistemas complejos más allá del cerebro humano, especialmente aquellos que no siguen estructuras simples.