La visión: de los fotorreceptores a la percepción

La visión: de los fotorreceptores a la percepción

1.1. Primeros pasos en la visión

Para entender la visión debemos empezar por entender la luz y cómo esta afecta a los sensores altamente especializados que inician el procesamiento neuronal de la señal luminosa que va a culminar en la percepción del mundo.

1.1.1. La luz

Los organismos biológicos, en el curso de la evolución, «aprendieron» a utilizar las propiedades físicas de este rango particular de energía electromagnética. Esta radiación, una vez generada por una fuente, tiene la capacidad de ser absorbida, reflejarse o ser transmitida por los objetos. Estas reflexiones de la luz, al ser detectadas por los sensores que los organismos poseen, nos informan sobre dichos objetos. La relación de la luz con los objetos es, en realidad, un poco más complicada.

1.1.2. El ojo

El ojo es el organo de la vista, es básicamente una esfera llena de un líquido transparente, llamado humor acuoso, que está compuesto por un 99 por ciento de agua. A través de ellos recibimos los estímulos que más tarde nuestro cerebro procesa. No solo aquellos que captamos a través de nuestro sistema visual, también los que percibidos a través de otros sentidos. Emociones y sensaciones que asociamos al sentido de la vista. La pared está formada por 3 capas: la más interna o retina, la intermedia o coroides, y la más externa, que se llama esclerótica.

1.1.3. Los fotorreceptores y la transducción

De las capas que recubren la parte interna del ojo nos vamos a detener en la retina, que es la capa fotosensible.Entre la nuclear interna y la de las células ganglionares se encuentra la capa plexiforme interna y entre la nuclear interna y la externa la capa plexiforme externa, ambas compuestas por prolongaciones neuronales y conexiones sinápticas.La capa compuesta por los fotorreceptores es la que está situada en la parte posterior de la retina, pegada al epitelio pigmentario. Si bien los componentes celulares de la retina son bastante transparentes, en esta zona de mayor agudeza visual la especialización anatómica minimiza la cantidad de tejido que la luz debe atravesar. Otra consecuencia de esta organización particular es que los axones de las células ganglionares, para llevar la información visual de la retina a las estructuras siguientes en la vía, deben atravesar todas las capas para salir del ojo.

1.1.4. Fotorreceptores

Sus nombres proceden de sus diferentes características morfológicas, pero también difieren en la clase de fotopigmentos que utilizan, en cómo están distribuidos en la retina y en el modo como están conectados con las otras células retinianas.Es en este segmento donde es más evidente la diferencia morfológica entre ambos, ya que los discos de los bastones tienen aproximadamente el mismo diámetro en toda la extensión, mientras que los de los conos decrecen . Los fotopigmentos están compuestos por una proteína, la opsina, que es un componente que, al variar, les confiere diferente sensibilidad espectral, unida al retinal, que es un lípido.La fototransducción se inicia cuando los fotopigmentos de los fotorreceptores son impactados por los fotones, que hacen que los elementos lipídicos y proteicos de los fotopigmentos se separen e inicien una cascada amplificada de eventos metabólicos .

1.1.5. Distribución de los fotorreceptores en la retina

La densidad de bastones es mucho mayor que la de conos en la mayor parte de la retina. Sin embargo, esta relación cambia dramáticamente en la fóvea, donde la densidad de los conos aumenta casi 200 veces, y alcanza, en su centro, la densidad de empaquetamiento de receptores más alta de la retina. La densidad creciente de conos en la fóvea es acompañada por un fuerte decremento en la densidad de bastones .

1.1.6. Circuitos retinianos para detectar cambios de luminancia

Las células horizontales como las amacrinas integran horizontalmente la información y son muy importantes en la formación de los campos receptivos de las células ganglionares. Hay más de 20 subtipos de células amacrinas descritas con diferentes propiedades fisiológicas y diferentes patrones de conectividad. Si bien las funciones de todos los subtipos aún no están claras, algunas de ellas tienen una función análoga a la de las células horizontales.Si registramos la actividad eléctrica de células ganglionares de la retina mediante un microelectrodo intracelular, veremos que producen potenciales de acción en forma espontánea . Éstas son las células ganglionares que se conocen como de centro encendido y periferia apagada . Estas células son las que se denominan de centro apagado y periferia encendida.

1.1.7. Detección de contrastes y cambios rápidos en la luminancia

Si seguimos avanzando con objeto de estimular todo el centro , la tasa de descarga de la neurona aumenta respecto a la tasa que tenía inicialmente y, por último, cuando se estimula completamente todo el campo receptivo, la tasa de descarga vuelve a bajar. Cuando se procesan las imágenes de esta manera se da mayor importancia a las variaciones locales de luminancia que a los valores absolutos de ésta. Es decir, el sistema reconoce que la mayor cantidad de información en la imagen está en los bordes. Esto es cierto y se puede constatar sencillamente: si observamos un dibujo simple que sólo incluya el contorno, veremos que podemos entenderlo perfectamente. Podemos reconocer sin problemas el rostro de una persona si lo vemos a plena luz del día o en un bar en penumbras.

El tipo de procesamiento aquí descrito genera también efectos perceptivos ilusorios como los que se ilustran en la figura. Sistemas sensoriales y motores traste con el fondo que forma un gradiente, vemos pequeños puntos negros en las intersecciones de las líneas blancas.

1.2. Hacia la corteza

Ahora bien, es importante tener presente que esta transferencia de información al cerebro no es simplemente un traslado de paquetes, sino que nos encontraremos con diferentes estaciones en donde la información se transforma y se procesa. Buena parte de la transformación de la imagen retiniana se realiza en las áreas corticales dedicadas al procesamiento de la información visual . Sin embargo, también en el recorrido hasta la corteza la información sufre transformaciones significativas. Como ya se mencionó, las células ganglionares de la retina son las encargadas de transportar la información hasta la corteza y son también las responsables últimas de la información que haya resultado del procesamiento retiniano. La proyección de la información proveniente de la retina hacia las estructuras siguientes en la vía se realiza en forma retinotópica, es decir, manteniendo las relaciones espaciales. El correlato perceptivo de esto es un sector del campo visual de cada uno de nuestros ojos que no recibe información del mundo externo y se conoce con el nombre de «punto ciego».

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