«Lo que los ojos no ven y la mente no conoce, no existe», decía David Herbert Lawrence. Y tenía razón, porque la visión es el resultado del trabajo en equipo de los ojos y el cerebro, que juntos crean una imagen completa y compleja del mundo que nos rodea. Esto es lo último que los neurobiólogos, físicos y expertos en óptica de todo el mundo han averiguado sobre cómo vemos.
El Photoshop del ojo humano
La resolución de la imagen que captura el ojo humano está limitada por el número de células que caben en la retina, que funcionan a modo píxeles. Se calcula que una “foto” obtenida por los ojos tiene apenas un megapíxel. Sin embargo, el cerebro es capaz de aumentar la resolución de las imágenes antes de procesarlas, tal y como harían una cámara digital o un teléfono móvil.
Un ojo de mamífero tiene unos 70 tipos de células. Crédito: B.W. Jones, R.E. Marc / Universidad de Utah
Esto sucede en el núcleo geniculado lateral, una región cerebral que recibe la imagen del ojo y, antes de enviarla a la corteza para su análisis, aplica una técnica similar a la edición fotográfica que consiste en interpolar o rellenar la información que falta con datos deducidos de un algoritmo. El resultado es una imagen retiniana con mayor número de píxeles y, por lo tanto, mayor resolución aparente, según descubrieron Luis Martínez-Otero, investigador del Instituto de Neurociencias de Alicante, y sus colegas en la revista Neuron.
Mejor contraste que cualquier cámara
Hay algo en lo que ninguna cámara fotográfica, ya sea analógica o digital, ha conseguido superar al ojo humano, y es su capacidad para obtener contraste en las imágenes sin perder los detalles ni en las luces ni en las sombras. Científicos de la Universidad de California lo han investigado y han llegado a la conclusión de que es gracias al trabajo celular en equipo.
El ojo usa muchas capas de células nerviosas para convertir la luz en visión. Crédito: Wei Li, National Eye Institute
Lo que la cámara digital y el ojo tienen en común es que tanto los píxeles como las células receptoras de la luz (conos y bastones) generan una respuesta eléctrica proporcional a la intensidad de la luz que reciben. Pero hay una diferencia crucial: cuando los fotorreceptores del ojo se excitan, mandan señales a decenas de células vecinas, inhibiendo a algunas y estimulando a otras. Y este feedback positivo y negativo es lo que permite que existan a la vez buen contraste y buena definición.
Un ojo dominante
Los seres humanos no somos simétricos. y nuestros ojos tampoco lo son. Siempre existe un ojo dominante. En concreto, en dos tercios de la población el ojo derecho prepondera sobre el izquierdo. ¿Pero qué implicaciones tiene? La más inmediata es que si en una pantalla o en un papel nos muestran textos a la izquierda y a la derecha, leemos primero los situados en el lado de nuestro ojo dominante.
Pero lo más interesante es que quienes tienen el ojo izquierdo dominante perciben más símbolos de un fragmento de texto en su lado dominante, y por lo tanto leen a más velocidad. Los expertos sugieren que, de igual modo que hay tijeras y herramientas para zurdos, podríamos empezar a desarrollar libros, videojuegos y dispositivos electrónicos parazurdos visuales. Mientras tanto, se están popularizando varios ejercicios para descubrir cuál es tu ojo dominante.
El punto ciego puede “encoger”
Todos los ojos tienen un punto ciego. Se debe a que el nervio óptico que envía señales visuales al cerebro tiene que cruzar en algún punto la retina del ojo, y al hacerlo crea un agujero en su tejido sensible a la luz. Si una imagen se proyecta justo ahí, sencillamente no la vemos. La buena noticia es que, aunque es imposible eliminar el punto ciego, con el adecuado entrenamiento podemos conseguir que “encoja”, según revelaba un estudio publicado en Current Biology. Para demostrarlo, los científicos entrenaron durante 20 días a una decena de sujetos en detectar el movimiento y el color de una serie de ondas que se proyectaban parcialmente en el punto ciego de uno de sus ojos. Al concluir el entrenamiento, los sujetos veían mejor las ondas con el ojo entrenado. Todo apunta a que este adiestramiento mejora la sensibilidad de las neuronas cuyos campos perceptivos se solapan en parte con el punto ciego. Y podría usarse para tratar algunas formas de ceguera.
Bastones retinales en la fóvea (coloreados de azul). Crédito: Universidad de Rochester
Dos que funcionan como uno
Nuestra visión es binocular, lo que significa que el cerebro fusiona imágenes procedentes de dos ojos, que están en distintas posiciones, en una sola, para ofrecer una visión del mundo similar a la que tendrían los cíclopes de la mitología griega con su único ojo central. Hace poco Bas Rokers y sus colegas de la Universidad de Wisconsin-Madison descubrieron el punto exacto del cerebro donde las dos imágenes se combinan. Según daban a conocer en la revista Current Biology, este hallazgo ayudará a tratar enfermedades como el ojo vago.
Por otro lado, hay que tener en cuenta que el ojo sufre imperfecciones ópticas que hacen que las proyecciones en la retina tengan cierto emborronamiento, aunque nosotros las percibamos diáfanas porque el sistema visual se autocalibra. Investigadores del Instituto de Óptica Daza de Valdés del CSIC han descubierto que cuando cada ojo posee un nivel diferente de emborronamiento, el cerebro utiliza como referencia de nitidez la imagen proyectada por el ojo con menos imperfecciones. Es decir, que al tener dos opciones se queda con el mejor vistazo del mundo que nos rodea.
Ojos abiertos como platos
Que abramos los ojos como platos cuando algo nos causa miedo y los encojamos ante una imagen desagradable no es casual. Esta respuesta universal tiene que ver con la regulación de la entrada de la luz a los ojos, de acuerdo con Adam Anderson, neurocientífico de la Universidad de Toronto (Canadá). Si algo nos asusta, los ojos se abren para aumentar la sensibilidad, expandir el campo de visión y detectar mejor el peligro. Ante un estímulo que nos repugna, por el contrario, bloqueamos la luz y enfocamos con la vista de forma muy precisa solo el origen de nuestro disgusto, reduciendo el campo visual. Pura adaptación evolutiva, según Anderson.
El ojo procesa mucha más información de la que pensábamos. Crédito: Universidad de Melbourne
Subjetividad en los colores
Si de nuestros ojos dependiera, con el paso de los años los colores del mundo que vemos perderían intensidad como en una foto antigua, hasta virar casi a blanco y negro. Y todo porque los receptores que perciben el color, llamados conos, pierden sensibilidad con la edad y se vuelven menos eficaces. Por suerte contamos con el cerebro, que evita que nuestra imagen del mundo adquiera un tono vintage y compensa este deterioro para que sigamos percibiendo cielos de un azul rabioso y praderas con tonos verdes intensos durante toda la vida. “El cerebro visual se recalibra a media que envejecemos“, explica Sophie Wuerger, coautora de un estudio que publica PLoS ONE.
Y es que la percepción del color es subjetiva. Tanto que los colores se aprecian más grises y azulados (con menos componente amarilla) si nos sentimos tristes y deprimidos que si nos encontramos en situaciones emocionalmente neutras, como daba a conocer Psychological Science.
El ojo biónico funciona
A principios de 2015, Allen Zderad, que había quedado completamente ciego hace una década por una retinosis pigmentaria, recuperó su visión gracias a un ojo biónico que le implantaron en la clínica Mayo. No era el primero en someterse a esta operación. A estas alturas ya son más de un centenar los invidentes que han vuelto a ver gracias a estos implantes, formados por una serie de chips y electrodos colocados en la parte de atrás del ojo que reciben imágenes de una cámara microscópica situada en las gafas que emplea el paciente.
Nunca se queda quieto
Aunque suele pasarnos desapercibido, nuestros ojos no paran de hacer pequeñas y veloces correcciones de la dirección en la que miran. Estos movimientos, llamados microsacádicos, se producen del orden de 3 a 4 veces cada segundo, más rápido que los latidos del corazón. Hasta ahora se desconocía con qué fin se hacían estas correcciones. Pero científicos de la Universidad de Tübingen (Alemania) parecen haber dado con la clave.
Según los investigadores, en cada instante solo un área muy pequeña de nuestro campo de visión se percibe clara y enfocada. Con los movimientos rápidos redirigimos el ángulo de visualización a los distintos puntos de interés que parecen interesantes. El cerebro une después estos puntos y construye una imagen completa. Además, los reajustes constantes de la mirada nos permiten tener mayor visión periférica, y mantenernos ojo avizor incluso cuando concentramos la mirada en algo, por si surgen amenazas.
Se puede ver con el oído
¿Qué pasa con la corteza visual del cerebro de un ciego? Pues que lejos de quedar en desuso por la falta de vista, las neuronas se reciclan y se dedican a agudizar otros dos sentidos: el sonido y el tacto. A falta de estímulos visuales, la plasticidad del cerebro permite que se usen estas células para analizar los datos recibidos de otros sentidos, según un estudio realizado con resonancia magnética funcional que publicaba la revista NeuronDicho de otro modo, si los ojos no dan información, el cerebro recurre a un plan B yrecopila los datos del tacto y el oído para construir una imagen mental espacial del mundo que les rodea.
Por Elena Sanz para Ventana al Conocimiento
No hay comentarios:
Publicar un comentario