Claves para entender la visión III: el cerebro

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El proceso de la visión consta de varias partes, de las cuales la que entendemos como ver –que el ojo capte la luz reflejada por os objetos– es sólo el comienzo. Una vez concluida esta fase de percepción, la señal que se traslada por medio del sistema nervioso tiene que ser decodificada de nuevo. El protagonista de esta parte final del proceso responsable de la visión es el cerebro, auténtico centro de operaciones de nuestro organismo. La corteza visual es la zona cerebral encargada de decodificar la percepción y convertirla en visión. Estas claves te ayudarán a entender mejor qué es lo que ocurre dentro del cerebro.

Como decíamos en un post anterior, la visión no acaba en el ojo. De hecho, la parte más compleja de todo el proceso comienza precisamente después del ojo. En ese momento, la imagen que ha sido captada por la retina se divide en fragmentos que siguen caminos diferentes hacia la corteza visual. Los recientes descubrimientos en el campo de la fisiología nos han permitido conocer casi paso a paso cómo se produce procesamiento. Una vez dividida, la información se traslada simultáneamente a varios sistemas que se reparten el tratamiento de las distintas partes en que se descompone la imagen.

John J. Ratey, psiquiatra y profesor de la Universidad de Harvard, lo explica muy bien en su libro El cerebro: manual de instrucciones (Mondadori / Arena Abierta): «La información va principalmente a lo largo de dos rutas separadas: la ruta CÓMO del lóbulo parietal y la ruta QUÉ del temporal. La visión, como la mayoría de las funciones cerebrales, está repartida —es decir, para procesarla se la envía a varias regiones cerebrales—; esa información fragmentada se agrupa de nuevo de alguna forma y VEMOS.»

Así, son sistemas diferentes los que se encargan de procesar la información sobre la forma, el color, el movimiento y la organización espacial (incluyendo la localización y la distancia), que en conjunto componen una imagen. Cada sistema está especializado y funciona con relativa independencia de los demás. Eso explica que algunas personas ciegas no puedan ver los colores, pero sí los movimientos, o que otras manifiesten dificultades exclusivamente para la percepción de este último.

Un órgano en permanente evolución

En principio, el cerebro aloja funciones específicas en cada una de sus partes, y el procesamiento de la información percibida a través del ojo se encuentra en la corteza visual, situada a su vez en la corteza occipital, es decir, en la parte trasera. El cerebro, sin embargo, es un órgano con una fascinante capacidad de adaptación, y se han encontrado pruebas de que las zonas cerebrales en las que se desarrollan las funciones de un órgano de los sentidos pueden reforzar las funciones de algún otro órgano, si el que les corresponde en principio sufre algún daño o alteración.

corteza visual

Corte del cerebro humano en el que puede apreciarse la corteza visual cuya lesión ocasiona ceguera cortical.

Esto se ha podido comprobar mediante estudios realizados con técnicas de resonancia magnética con positrones, que muestran las áreas cerebrales que en cada momento se encuentran en funcionamiento. Así sabemos, entre otras cosas, que cuando los ciegos leen en sistema braille no solo se activan en su cerebro las áreas que normalmente están asociadas al tacto, sino también una extensa zona vinculada a la vista.

Lectura en sistema braille

La lectura en braille activa zonas del cerebro relacionadas con la visión

El cerebro y los problemas de la visión

Como vemos, la funcionalidad de la visión y el funcionamiento del cerebro están interconectados. Por este motivo, algunos problemas cognitivos que sufren determinadas personas pueden tratarse si se toman medidas que modifiquen la percepción a través de los ojos.

Por ejemplo, hasta hace poco no se sabía que la visión estaba relacionada con el fenómeno de la dislexia, que afecta a muchos niños. Ahora sabemos que en algunos de estos casos —no todos—, la dificultad para leer o escribir puede solucionarse con un tratamiento oftalmológico o simplemente usando gafas con filtro de color. Por otra parte John J. Ratey, en el libro antes mencionado, nos cuenta el caso de Rolf, un psicoterapeuta disléxico que descubrió que se sentía especialmente cómodo usando gafas con filtro amarillo y comenzó a llevarlas para todo. En realidad, ciertas personas que sufren dislexia tienen problemas para leer porque no consiguen anclar la mirada en la línea y sienten que las letras se les mueven. Con los filtros de distintos colores las gafas Irlen se puede conseguir fijar la vista. Rolf lo logró con el color amarillo.

Casos como estos demuestran que, aunque el ojo no es responsable único de lo que vemos, sí tiene una implicación muy importante en la visión. Comprender su uso y su relación con el cerebro en este apasionante proceso nos permite a los oftalmólogos hallar soluciones a problemas no necesariamente vinculados a las funciones del ojo.

Claves para entender la visión II: el ojo

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El ojo es un órgano pequeño con un funcionamiento muy complejo y fascinante. Como ya explicamos, su función es la captar la luz que reflejan los objetos y transformarla en información. Estos estímulos permiten al cerebro interpretar la forma, el tamaño, el color o la distancia a la que se encuentran los objetos, entre otros detalles. Para lograrlo es imprescindible una sincronización extremadamente precisa, tanto de los mecanismos que intervienen en su funcionamiento como en su coordinación con el cerebro. Conocer las partes que lo componen y su funcionamiento nos ayudará a entender mejor el papel que desempeña en la visión, y qué sucede cuando alguno de estos mecanismos falla.

Como ya explicamos en un post anterior, el ojo es el órgano responsable de recoger la información lumínica de nuestra realidad, una de las vías fundamentales para orientarnos en el espacio y conocer el mundo que nos rodea. Desde este punto de vista, este órgano podría entenderse como una parte del cerebro que está en contacto con el exterior. Sin embargo, el ojo no es sólo lo que vemos de él. Su anatomía encierra mecanismos muy complejos y precisos, de cuyo correcto funcionamiento depende que veamos bien.

Los elementos que componen el ojo están contenidos en lo que conocemos como globo ocular, un cuerpo esférico blando cuyas partes fundamentales son el cristalino, la córnea y los líquidos que le dan forma, lo nutren y lo protegen. Pero además de estos hay otros elementos fundamentales para entender cómo funcionan nuestros ojos:

  • La esclerótica es la base o el blanco del ojo. La zona frontal, la córnea, es transparente para dejar penetrar la luz en dirección a la retina. En la zona interna, la esclerótica posee una capa llamada coroides, formada por tejido conjuntivo con numerosas células pigmentarias. La esclerótica interviene en la nutrición del ojo y en la formación de los líquidos necesarios para su funcionamiento, y por eso tiene un riego sanguíneo muy intenso.
  • El iris es la zona central de la córnea. Es la zona coloreada del ojo, responsable de regular la cantidad de luz que pasa hacia su interior. Para ello, se contrae o se dilata variando el tamaño de la pupila, el orificio redondeado situado en el centro del iris a través del cual penetran los haces de luz. La distancia de los objetos y la cantidad de luz que hay en el ambiente son los factores que hacen que el iris se contraiga o se dilate. En este sentido, funciona como el diafragma de una cámara fotográfica.

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  • El cristalino es la lente del ojo. Situado detrás del iris, tiene forma biconvexa (curva por los dos lados) y hace que los rayos de luz converjan en la retina, donde han de formar las imágenes que se transmitirán al cerebro. Está acomodado en la parte delantera del ojo, entre las cámaras acuosas y el cuerpo vítreo. Es uno de los elementos fundamentales, pues de su forma y de su estado depende que veamos bien. Por ejemplo, si se vuelve opaco la visión será borrosa –es lo que conocemos como catarata–, mientras que un mal drenaje de los líquidos que nutren el ojo en torno al cristalino producen el glaucoma. Por otra parte, las modificaciones de la curvatura del cristalino mediante láser están permitiendo la acomodación del ojo rectificando su capacidad visual. El iris y el cristalino dividen la esfera ocular en dos cavidades: la anterior o córnea, y la posterior ocupada por el líquido o humor acuoso.
  • La retina, que es la membrana sobre la que se proyecta la información que llega a los ojos en forma de luz. Continuando con la analogía de la cámara fotográfica, si el cristalino es la lente y el iris es el diafragma, la retina es la película sobre la cual se impresionan las imágenes. Está constituida por dos tipos de células: los conos y  los bastones, las primeras sensibles a la intensidad de la luz y las segundas, aptas para la visión con poca luz.
  • El cuerpo ciliar, situado en la retina, está formado por un músculo que modifica la curvatura del cristalino. Funciona de manera sincronizada con el iris y la pupila, en función de la distancia del objeto y de la luz.

 

Entonces, ¿cómo funciona el ojo?

Como ya hemos indicado, la visión no sucede exclusivamente en el ojo. Hay una zona del cerebro encargada de la misma. La luz que reflejan los objetos pasa a través de la pupila, regulada por el iris. El haz luminoso atraviesa el cristalino, donde converge hasta alcanzar la retina. Esta, igual que una cámara fotográfica, imprime las imágenes al revés y el cerebro se encarga de decodificarlas en su realidad. Las imágenes procedentes de cada ojo han de converger –acoplarse– para no ver doble. Así que el funcionamiento del órgano de la visión es un binomio: ojo-cerebro.

Hemos explicado el proceso de la visión de manera genérica, pero esta no siempre funciona igual. El ojo y el cerebro perciben de manera muy distinta cuando enfocamos un objeto detenido fijando la vista en él, o cuando realizamos un barrido por todo el campo visual realizando una mirada en movimiento. En tercer lugar, está la visión de un fondo situado detrás de un objeto concreto en el que nos hemos fijado. Se tratará, entonces de una visión complementaria, posiblemente desenfocada porque no será objetivo principal de nuestra mirada anclada (fija). Estos mecanismos de enfoque son también similares a los de una cámara fotográfica.

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Algunas curiosidades sobre el ojo:

  • Es el único órgano del cuerpo que no crece.
  • El iris tiene una textura con un patrón tan complejo que se considera único para cada persona. Además, es muy estable en el tiempo, y por eso es utilizado ya como método de autentificación biométrica.
  • La heterocromía (ojos de colores diferentes) puede darse también en un mismo iris con dos partes de distinto color.

Como podemos deducir, el funcionamiento del ojo puede equipararse al de una cámara de fotos tanto en sus elementos como en la manera en que capta las imágenes. De cómo el cerebro las interpreta para completar proceso de la visión hablaremos en un próximo post.

 

 

 

Claves para entender la visión: lo que el ojo ve

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La visión de los objetos que tenemos a nuestro alrededor no es sólo cuestión de ‘un abrir y cerrar de ojos’. Ver es el resultado de un proceso complejo en el que intervienen diversos actores, desde el objeto que proporciona el primer estímulo hasta la imagen que nuestro cerebro decodifica y asocia con el resto de la información que tenemos almacenada, permitiéndonos interpretar así el mundo que nos rodea. ¿Quieres comprender mejor cómo funciona este proceso fascinante? Hoy te contamos lo que ocurre cuando las luces, los colores y las formas excitan las células del ojo, que es el órgano más externo de cuantos participan en el sentido de la vista.

La visión no empieza y termina en el ojo: de hecho, un ojo no es capaz de ver nada por sí mismo. Este complejo órgano se limita a percibir un determinado estímulo sensible y a poner en marcha un proceso neurológico que culmina en las neuronas cerebrales. Ellas son a su vez las encargadas de identificar la imagen en su base de datos para ofrecer la comprensión de lo que vemos. Este repaso al mecanismo completo nos permite distinguir, en primer lugar, dos conceptos importantes: el de la visión, que es el resultado de un proceso complejo, y el de la percepción, que es el primer paso para que ese proceso tenga lugar.

Una neurona en la que se detallan sus células fotorreceptoras

Para entender la visión como sentido hay que diferenciar las siguientes fases:

  1. La capacidad y ejercicio de la percepción, es decir, la facultad del ojo para responder ante un estímulo visual.
  2. Un proceso neurológico o transporte de esta percepción, por el cual las imágenes que el ojo recibe en forma de haces luminosos son transformados en estímulos que el sistema nervioso puede transmitir.
  3. Un proceso cerebral de decodificación e interpretación de estos estímulos, que son procesados y traducidos al lenguaje de las formas, los colores, el movimiento y los conceptos.

La visión por tanto no depende sólo del ojo como único órgano, como ya hemos dicho el cerebro forma parte indispensable en ella. Pero además toman parte, de manera más o menos directa, otros sistemas responsables del funcionamiento general del organismo. Un ejemplo es el sistema circulatorio: los cambios circulatorios o vasculares —circulación sanguínea, tensión arterial—pueden influir directamente en la visión tanto como las variables de tipo neurológico —transporte neuronal, recepción cerebral, etc.—, determinando una mejor o peor visión. La retina es, de hecho, una estructura muy activa metabólicamente, lo que significa que consume gran cantidad del oxígeno que porta el riego sanguíneo que llega a sus células. Por eso, no es extraño que la pérdida o el deterioro de visión aparezca como síntoma de determinadas situaciones asociadas a la alteración del flujo sanguíneo o a la cantidad de oxígeno en la sangre, como la lipotimia o la hipoxia. Más específicamente, un problema de riego sanguíneo en la retina es responsable de algunos problemas graves de visión como la degeneración macular, mientras que un mal funcionamiento del sistema de drenaje del ojo está en el origen del glaucoma.

Pero, ¿cómo es capaz el ojo de captar la intensidad de la luz, las líneas y contornos de los objetos y hasta su volumen y color? ¿Cómo reproduce luego la imagen de lo que ve y la transporta al cerebro para que la interprete? Todo comienza en los fotorreceptores, unas células especializadas de las neuronas —células de tejido nervioso— que tienen la capacidad de ser sensibles a la luz. Tras captar esta energía, utilizan sus ondas electromagnéticas para producir una reacción química que, a su vez, desprende nueva energía en forma de un impulso eléctrico. La señal generada es de mayor o menor intensidad según la cantidad de luz percibida y la longitud de onda. En otras palabras, los fotorreceptores traducen la luz a un lenguaje en el que esta puede transmitirse a determinados centros nerviosos en los que se produce la percepción visual: la primera parte del proceso ya está completada.

Estos fotorreceptores que ponen en marcha el proceso de visión son, al igual que los de la audición —que llamamos mecanorreceptores—, más bien telerreceptores, ya que perciben la luz emitida o el sonido en función de su proximidad o distancia. En la visión, la luz reflejada por un objeto más o menos lejano determina sus formas, su color, su situación, su distancia, su relieve y su movimiento.

El del color es un caso especialmente particular, ya que se trata de una categoría de visión específica de los animales no nocturnos, como los seres humanos y la mayoría de los mamíferos. Tiene lugar gracias a unas células específicas denominadas conos que son las que perciben el color porque trabajan con alta intensidad de luz; las otras células de la visión, los bastones, solo perciben el blanco, el negro y los grises y trabajan tanto en altas como en bajas intensidades. Otros animales, como las lechuzas o los murciélagos, por ejemplo, sólo están preparados para ver de noche y, por tanto, no cuentan con células conos, por lo que el color no forma parte de su visión. Estos últimos, como es sabido, se orientan por el eco.

Strix varia o cárabo norteamericano (ave rapaz nocturna). Fuente: Wikipedia.

En conclusión, la visión es un proceso complejo que sólo es posible por la interacción de medios y factores diversos, como casi todo lo que ocurre en nuestro organismo. En el primer paso de este proceso, que denominamos percepción, las células fotorreceptoras del ojo se dejan impresionar por los estímulos de luz, produciendo reacciones químicas que transmiten impulsos eléctricos que el cerebro puede decodificar. Cómo es capaz de hacerlo, te lo contaremos en el próximo post de esta serie.