Los minúsculos movimientos de los ojos no solo desempeñan una importante función para que no se desvanezcan las imágenes, sino también para captar el contraste.

 

A menudo es difícil para un conductor que circula de noche ver a una persona que camina por el lado de la carretera, sobre todo, si el caminante viste colores oscuros. Uno de los factores que causa esta dificultad es la disminución del contraste, lo que dificulta diferenciar un objeto o figura de su fondo. Un estudio publicado en eLife revela que la capacidad de distinguir contrastes (sensibilidad al contraste) depende en gran parte a los minúsculos y rápidos movimientos oculares de los que no somos conscientes y que no se perciben a simple vista.

Hasta ahora se creía que la sensibilidad al contraste (el nivel mínimo de blanco y negro que una persona necesita para detectar un patrón) dependía principalmente de la óptica del ojo y del procesamiento en el cerebro. Mas los micromovimientos de nuestros ojos también desempeñan un importante papel. «En comparación con el tamaño de los fotorreceptores, estos movimientos son enormes y cambian la información que llega a la retina», afirma Michele Rucci, de la Universidad de Rochester y autor principal del estudio, en un comunicado de prensa.

Desde hace tiempo se sabe que los micromovimientos oculares cambian continuamente la señal en la retina y refrescan la imagen para que no se desvanezca. La nueva investigación sugiere que estos rápidos y minúsculos movimientos no solo previenen ese desvanecimiento; también constituyen uno de los mecanismos de funcionamiento del sistema visual. «La forma en que el sistema visual codifica la información se basa en estos cambios temporales. Los movimientos oculares transforman un patrón espacial en cambios temporales en la retina», indica Rucci.

Proceso sensorial y motor
Con el fin de medir la sensibilidad al contraste y analizar si los movimientos oculares desempeñan un papel en ella, los experimentadores mostraron a los participantes unas rejillas con barras blancas y negras. De forma gradual variaron el ancho de las barras (frecuencia espacial), haciéndolas cada vez más finas hasta que, finalmente, los sujetos informaban que ya no las veían separadas. Para cada frecuencia espacial, los investigadores evaluaron el nivel mínimo de blanco y negro que los participantes necesitaban para distinguir un contraste, a la vez que registraban el movimiento de sus ojos. En una segunda fase del estudio, los investigadores simularon la tarea en un modelo computacional de la retina con el objetivo de comprobar si las respuestas de las neuronas simuladas coincidían con la sensibilidad al contraste de los sujetos. «Descubrimos que solo eran compatibles cuando incluíamos los movimientos oculares», explica Rucci. En otras palabras, si no añadían el factor de movimiento en el modelo de simulación por computadora, las neuronas simuladas no mostraban las mismas respuestas que las de los sujetos.

Al parecer, este sistema se asemeja al del sentido del tacto: para recabar información sobre la superficie de un objeto sólido, no solo colocamos nuestros dedos sobre la superficie, sino que también los movemos a lo largo del objeto. De este modo, percibimos el objeto en función de la interacción entre un proceso sensorial (los receptores táctiles en nuestros dedos) y un proceso motor (la forma en que movemos la punta de los dedos). «La sensibilidad al contraste resulta de la interacción de dos procesos; uno sensorial, es decir, la respuesta de las neuronas en el sistema visual temprano, y un proceso motor», sostiene Antonino Casile, investigador del Instituto Italiano de Tecnología y coautor del estudio.

Los hallazgos arrojan luz sobre cómo los movimientos oculares influyen en la sensibilidad al contraste y el modo en que el sistema visual procesa la información, de modo que también pueden contribuir a la comprensión de las disfunciones en el sistema visual. El movimiento y el comportamiento motor de los ojos pueden desempeñar un papel más importante para la visión de lo que se pensaba hasta ahora, concluyen los autores.

Fuente: Universidad de Rochester
Referencia: «Contrast sensitivity reveals an oculomotor strategy for temporally enconding space», de A. Casile, J. D. Victor y M. Rucci,, publicado en línea en eLife el 8 de enero de 2019.

Esta información ha sido publicada originalmente en Investigación y Ciencia