“El desorden visual” altera el flujo de información en el cerebro
Nuestra experiencia visual surge de la colaboración organizada de grupos de neuronas en una jerarquía sensorial. Sin embargo, hasta ahora no se entendía bien cómo la disposición de los objetos en el espacio afecta esta actividad. Investigadores de Yale han descubierto que el flujo de información entre las capas del córtex visual primario (V1) cambia dependiendo de si un objeto se presenta solo o rodeado de otros estímulos.
Utilizando técnicas avanzadas de reducción de datos y registros simultáneos específicos de cada capa, los investigadores observaron que el intercambio de información entre las capas del córtex ocurre dentro de un “espacio de comunicación” estable. La posición de los objetos en el campo visual modula este flujo de información de manera desigual, afectando tanto las señales que avanzan como las que regresan, especialmente en las capas superficiales del córtex. Estos cambios se alinean con las dificultades de percepción que experimentamos cuando intentamos ver detalles en áreas con muchos elementos visuales cercanos.
Este estudio sugiere que ciertas conexiones en las capas de salida del córtex visual no son uniformes y que estas diferencias en la conectividad retinotópica influyen en el flujo de información que alimenta nuestra percepción. Estos hallazgos son importantes para entender cómo el cerebro procesa la información visual en entornos complejos y podrían ayudar a diseñar mejores herramientas de accesibilidad visual para personas con discapacidad visual, optimizando la percepción en espacios visuales saturados.
Tener demasiados elementos en la periferia de nuestra visión puede dificultar que identifiquemos lo que tenemos frente a nosotros. Ahora, investigadores de Yale han descubierto cómo este desorden afecta el funcionamiento del cerebro.
Ya sea que estemos mirando fijamente el teléfono, la página de un libro o a una persona frente a nosotros, los objetos en los que enfocamos nuestra atención rara vez están aislados; siempre están rodeados de otros elementos y personas dentro de nuestro campo visual. Sin embargo, aún se sabe poco sobre cómo este “desorden” afecta el procesamiento visual en el cerebro.
En un nuevo estudio publicado el 22 de octubre en la revista Neuron, investigadores de Yale revelan que este desorden altera el flujo de información en el cerebro y que la ubicación precisa de ese desorden en el campo visual también tiene un impacto. Estos hallazgos contribuyen a esclarecer las bases neuronales de la percepción y brindan una comprensión más profunda de la corteza visual del cerebro.
El desorden visual afecta la percepción y el flujo de información en el cerebro
Anirvan Nandy, profesor adjunto de Neurociencia en la Facultad de Medicina de Yale y coautor principal del estudio, explica:
“Investigaciones previas han demostrado que el desorden visual afecta la percepción, y en distintos grados según la ubicación de ese desorden con respecto a nuestra mirada. Por ejemplo, si intento leer la palabra ‘gato’ con el rabillo del ojo, la letra ‘t’ tendría un mayor efecto que la letra ‘g’ en dificultar mi percepción precisa de la ‘a’, aun cuando ambas letras estén a la misma distancia de ‘a’”.
Este fenómeno, conocido como «aglomeración visual,» es lo que nos impide leer por el rabillo del ojo y dificulta la identificación de objetos entre el desorden visual en los bordes de nuestra visión, comenta Nandy.
Para investigar cómo el cerebro procesa este desorden visual, los investigadores entrenaron a monos macacos –cuyos sistemas visuales son muy similares a los humanos– para que miraran el centro de una pantalla mientras se presentaban estímulos visuales dentro y fuera de su campo de visión. Durante estas pruebas, se registró la actividad neuronal en el córtex visual primario de los monos, la principal puerta de entrada de información visual al cerebro.
Los resultados mostraron que, aunque la ubicación del desorden en el campo visual del mono no alteraba significativamente la transmisión de información entre las neuronas del córtex visual primario, sí afectaba la eficacia del flujo de información.
Nandy compara este fenómeno con un juego de «teléfono descompuesto,» donde la información se transmite de una persona a otra en secuencia hasta que llega a todos los miembros del grupo. En el caso de la percepción visual, la ubicación del desorden no cambia el orden en que la información se transmite, pero sí afecta la eficiencia del flujo de información entre las neuronas.
“Por ejemplo,” explica Monika Jadi, profesora adjunta de Psiquiatría y coautora principal del estudio, “un desorden visual en una parte específica del campo visual dirigiría la información a una capa específica del córtex visual primario con menos intensidad que si estuviera en otra ubicación.”
Los investigadores también descubrieron una característica desconocida en la corteza visual. Dentro de las áreas visuales del cerebro, existen subunidades que procesan parte de la información y la comparten solo parcialmente con otras subunidades. Según Nandy, este hallazgo ayuda a conectar diferentes enfoques en el estudio de la visión.
Ahora, los investigadores quieren explorar cómo el desorden visual afecta la transmisión de información entre las distintas áreas visuales y el rol de la atención en este sistema.
Nandy lo ilustra:
“Cuando conducimos, podemos estar mirando al coche frente a nosotros, pero nuestra atención podría estar en el vehículo del carril adyacente mientras evaluamos si está a punto de cambiarse de carril.”
En este caso, recibimos información detallada del coche delante de nosotros, pero la atención se centra en otro lugar. Jadi reflexiona sobre este proceso:
“¿Cómo permite la atención que, aun sin la resolución óptima, seamos capaces de percibir esa zona atendida del espacio visual con mayor claridad que aquello en nuestro foco directo de visión? ¿Cómo influye la atención en el flujo de información en el córtex? Eso es lo que queremos seguir investigando.”
Xize Xu, becario posdoctoral en YSM, y Mitchell Morton, antiguo asociado posdoctoral, fueron coprimeros autores del estudio, que recibió financiación del Instituto Nacional del Ojo de los Institutos Nacionales de Salud.
Traducción: Asociación Mácula Retina
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