Lo que el cerebro ve cuando los ojos dejan de mirar

El japonés Hiroyuki Ito estudia la percepción visual. La primera pista para su investigación se la dio un sencillo experimento consistente en comparar las imágenes que permanecen en la retina durante unos instantes después de cerrar los ojos. Cualquiera que haya mirado al sol, o haya hecho un juego de ilusión óptica, habrá experimentado el efecto. Miramos fijamente un punto de luz y, cuando se apaga y miramos un fondo neutro, la imagen permanece impresa en nuestra retina, como una huella de luz que tarda un rato en desaparecer. ¿Dónde se queda esta impresión? ¿Acaso son las células receptoras las que se quedan estimuladas temporalmente y producen el efecto?
A Hiroyuki Ito le llamaba la atención un aspecto concreto de este fenómeno conocido como "imagen residual". Si hacemos la prueba con círculos y hexágonos se da una curiosa circunstancia. Si miramos fijamente los círculos, cuando nos ponen un fondo neutro la impresión posterior aparece en forma de polígonos, generalmente hexágonos. Y viceversa, cuando se mira a los hexágonos algunas personas ven círculos sobreimpresionados en un fondo neutro. Es más, cuando añadimos movimiento a la escena el efecto se intensifica. Para comprenderlo, nada mejor que hacer la prueba con una serie de tests diseñados en su laboratorio:
Para su siguiente investigación, Ito se propuso ir un poco más lejos y añadir nuevos estímulos. Para ello realizó tres experimentos. En los dos primeros mostró a los participantes una serie de círculos y hexágonos de colores durante intervalos de diez segundos y les pidió que indicaran podían apreciar en la imagen posterior sobre fondo neutro. Como suele suceder, y ya hemos visto, lo normal era que los sujetos viesen hexágonos cuando les ponían círculos y viceversa.
En el tercer experimento el equipo fue más atrevido y quiso comparar los resultados al estimular los dos ojos de forma independiente. De este modo, mediante un visor binocular, el ojo izquierdo de los participantes contemplaba círculos, hexágonos y asteriscos rotando y el ojo derecho era expuesto a círculos estáticos. Cuando las imágenes desaparecían, al ojo derecho se le colocaba un fondo negro, para suprimir la formación de imágenes posteriores, y al ojo izquierdo se le ofrecía un fondo blanco, para potenciarlas. ¿Qué sucedía en el ojo derecho al apagar a pesar de no haber recibido estímulos de formas angulares? El resultado fue que producía hexágonos muy marcados cuando se proyectaban círculos en el otro ojo, formas redondeadas cuando se proyectaban hexágonos y una forma sin determinar cuando eran asteriscos.

El experimento, según sus autores, descarta que las imágenes posteriores aparezcan como consecuencia de un estímulo en la retina y sitúan el proceso en el cerebro. Si así fuera, no se entendería que se produzcan cambios en el ojo que no ha recibido el estímulo como sucedía en el experimento 3. Por decirlo de otra forma, la retina del ojo izquierdo no puede transferir información a la retina del ojo derecho sobre lo que tiene que ver, de modo que “el único sitio donde puede suceder esto es el cerebro”.
"Que la información que recibe un ojo es compartida con el otro a través del cerebro es un efecto bien conocido", asegura Ito a lainformacion.com. "Mis experimentos muestran que la imagen residual se forma en el cerebro donde la información de ambos ojos está disponible". "Después de ver la forma con un ojo", resume, "la información sobre la silueta se refleja en la imagen residual del otro ojo. A esto lo hemos llamado "trasnferencia interocular", un término técnico para entender el fenómeno".
La investigación, publicada en Psychological Science, pretende contribuir a comprender mejor el papel del cerebro en la visión y el papel determinante de la corteza visual en nuestra percepción. "Estas imágenes residuales podrían ser una herramienta para estudiar funciones cerebrales", nos dice el investigador japonés. "En el presente estudio sugiero que la detección de curvatura y bordes rivalizan en el sistema visual. Esto podría estimular a otros neurocientíficos a encontrar un paralelismo con la actividad de otras neuronas. También estamos buscando aplicaciones para la investigación médica".
Sobre el fenómeno de imagen residual ("afterimages") ya tenían bastante información los neurocientíficos. "Sabíamos que era debida al procesamiento que tiene lugar después de la retina, en el cerebro", nos explica Luis Martínez Otero, director del laboratorio de Neurociencias Visuales."Lo sabemos por ejemplo por la modulación en tamaño, por cómo cambia el tamaño percibido de la imagen residual de un punto luminoso cuando la enfocamos en paredes que se encuentran a distinta distancia de nosotros", explica. Este curioso fenómeno podría explicar incluso la conocida "ilusión de la luna", que hace que nuestro satélite parezca más grande cuando está cerca del horizonte.
Pero la novedad en este trabajo, explica Martínez Otero, está en "cómo cambia la percepción geométrica de las imágenes residuales, que contribuye todavía más a demostrar que el cerebro modifica la información que le envía la retina”. El hecho de que el cerebro transforme círculos en polígonos y viceversa puede tener que ver con la estructura de los mosaicos retinianos, lo que implica que, aunque el cerebro cambia la información que recibe de la retina, podría hacerlo basándose en un conocimiento implícito que tiene de la estructura de ésta. Es decir, el cerebro interpreta, pero las estructuras físicas influyen decisivamente en la información final.
* Vídeo: Diez ilusiones visuales explicadas y una sin explicaciónTomado de La Información