La retina interpreta la luz para informar al cerebro cómo es el mundo

La retina interpreta la luz para informar al cerebro cómo es el mundo
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Investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE) y de otras instituciones suizas han descubierto en un reciente estudio un punto importante en el sistema de percepción visual: la forma geométrica de la luz incide en la respuesta de la retina al mismo tiempo que la intensidad lumínica recibida. El proceso puede modelarse interviniendo sobre los pulsos de láser iniciales, que suceden en cuestión de femtosegundos.

Durante la primera etapa del proceso de visión, que es la percepción de la luz en sí misma, la forma de los estímulos lumínicos que recibe la retina condiciona el resto de los mecanismos más allá de la intensidad de la luz. De acuerdo a un comunicado, la forma geométrica que adopta la luz también tiene un impacto en la señal enviada al cerebro para formar una imagen.

Hasta ahora se pensaba que esa fase inicial de la percepción visual estaba dominada exclusivamente por la intensidad de la luz recibida y que la forma no era trascendente. La investigación suiza, publicada en la revista Science Advances, cambia el enfoque en cuanto a este tema. Vale destacar que el descubrimiento puede abrir un nuevo campo de investigación en el estudio de las enfermedades oculares.

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En un abrir y cerrar de ojos

Según explican los especialistas, la primera etapa de la visión se centra en los cambios que ocurren en la retina cuando la misma entra en contacto con la luz. Al alterar su forma, la retina inicia un complejo proceso que culminará en un impulso nervioso generado en el nervio óptico. De esta manera, entre el momento en que el ojo percibe la luz y el cerebro la decodifica tienen lugar distintos fenómenos que inciden sobre el resultado final del proceso.

Para entender más sobre este mecanismo que determina la visión, los científicos buscaron confirmar el tiempo que tardaba la retina en reaccionar frente a los impulsos lumínicos. En el marco de un experimento, apreciaron que en cuestión de 50 femtosegundos la retina ya se modifica frente a estímulos con pulsos de láser. Esta medida de tiempo es tan extremadamente rápida que escapa del entendimiento humano: un segundo contiene mil billones de femtosegundos.

Posteriormente, al realizar estudios de la retina en ratones, los científicos lograron comprobar que junto a la increíble velocidad de este proceso ocurría otro fenómeno particular: la forma geométrica de la luz modificaba las reacciones iniciales de la retina. Lo verificaron enviando la misma energía como estímulo, pero variando la configuración de la luz. Frente el mismo número de fotones, aunque cambiando la forma del pulso de luz, la respuesta era diferente.

Forma y color

Luego de comprobar estos cambios generados por la forma geométrica de la luz, también pudieron constatar que el ojo no reaccionaba de la misma manera ante la presentación de los distintos colores. En concreto, su ordenamiento en el tiempo modificaba las respuestas de la retina: el impacto variaba en función de la tonalidad inicial en una cadena secuencial de colores, por ejemplo.

En resumen, los especialistas creen que la retina «entiende» que hay más o menos luz dependiendo de su forma y de los colores recibidos, aunque la intensidad y energía lumínica sea similar. A partir de esta percepción, «informa» al cerebro y se generan las imágenes visuales a través de las cuales apreciamos la realidad del mundo.

Teniendo en cuenta que este proceso puede regularse a través de la forma que se otorgue a los pulsos de láser recibidos por la retina, los científicos destacaron que podría dar lugar a un nuevo enfoque en el tratamiento de diferentes patologías oculares, entre otras aplicaciones.

Referencia

Ultrafast pulse shaping modulates perceived visual brightness in living animals. Jean-Pierre Wolf et al. Science Advances (2021).DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.abe1911

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Foto:

Imagen ilustrativa de los pulsos de láser que llegan al ojo en femtosegundos. Crédito: Scientify / UNIGE / Xavier Ravinet.