La Visión: más que conos y bastones

Los doctores Pablo Barrionuevo y María Sandoval Salinas, ambos investigadores del CONICET en el Instituto de Investigación en Luz, Ambiente y Visión (ILAV, CONICET-UNT), trabajan actualmente en un proyecto sobre la influencia de la melanopsina en la percepción visual, además de sus funciones en el ciclo circadiano y el reflejo pupilar.

Los especialistas antes mencionados explican que la visión es el proceso mediante el cual el cerebro interpreta las imágenes captadas por el ojo. No obstante se trata de un fenómeno más complejo, por lo que se encargan de detallar el circuito de conversión: las personas tienen en sus ojos estructuras especializadas que les permiten captar las características (tamaño, forma, color, textura, movimiento) de los estímulos visuales del entorno. Cuando la luz incide en un objeto, este absorbe parte de dicha luz y refleja el resto; ese reflejo entra en el ojo a través de la córnea, que es la superficie transparente que cubre la parte delantera del ojo, y que actúa como una lente, desviando (refractando) esa luz hacia la pupila -abertura cuyo tamaño es controlado por el iris para regular la cantidad de luz que entra al ojo-. Detrás se ubica el cristalino, una parte transparente que también actúa como una lente y desvía la luz de manera de enfocarla en un tejido fotosensible ubicado en la superficie interior del ojo: la retina. Esta contiene células especializadas, fotorreceptoras, capaces de transformar la luz en señales eléctricas que son procesadas y viajan hacia al cerebro a través del nervio óptico. Finalmente, “vemos” con nuestro cerebro, que es el encargado de interpretar las señales eléctricas que recibe, y que procesa la información visual e interpreta los mensajes que envía el ojo a través de la llamada corteza visual.

La retina y sus fotorreceptores

En todo este proceso, la retina y los fotorreceptores juegan un papel fundamental. Hasta hace poco, los fotorreceptores reconocidos eran de dos tipos, conos y bastones. Estos últimos (cuyo fotopigmento se denomina rodopsina) son muchos más numerosos y sensibles a la luz que los conos, motivo por el cual permiten distinguir bajos niveles de iluminación y también percibir escalas de grises. En comparación, los conos (cuyos fotopigmentos reciben el nombre de opsinas) son menos numerosos y, a diferencia de los anteriores, actúan cuando los niveles de iluminación son altos y permiten percibir los detalles y colores.

Recientemente, en el año 2005, se descubrió otro fotopigmento en la retina de las personas: la melanopsina. Desde entonces, se estudió su rol en funciones que no son estrictamente visuales, como la regulación del ciclo circadiano (cambios físicos y mentales que siguen un ciclo de 24 horas aproximadamente y que responden, principalmente, a la luz y la oscuridad) y del reflejo pupilar (disminución del diámetro pupilar ante niveles elevados de luz y aumento del diámetro pupilar ante niveles bajos de luz). Sin embargo, el rol que cumple la melanopsina en la percepción visual ha sido escasamente investigado.

Las células melanopsínicas demostraron comportarse como “medidores de luz” y poseer una codificación del color particular, que responde aproximadamente a la diferencia naranja-azul. Es decir que estas células estarían constantemente censando la intensidad y el color de la iluminación en el ambiente en que se mueve el individuo. En consecuencia, esta distinción puede ser fundamental para modular la visión de color en ambientes con una determinada predominancia cromática.

La percepción del color

No solo las características de los estímulos visuales influyen en la percepción del color, sino que nuestra experiencia también influye. De hecho, el sistema visual humano fue moldeado por el entorno natural. Esto es lo que da lugar a fenómenos como la constancia del color que causa que la percepción del color de un objeto sea de manera relativamente inalterada en distintas condiciones de iluminación: por ejmplo las bananas poseen el mismo color amarillo bajo la luz del sol o en el interior de una habitación con luz de lámparas fluorescentes. La constancia de color se logra entonces a partir de procesos neuronales que aún no fueron del todo dilucidados, pero que son englobados en lo que se denomina adaptación cromática.

Proyecto de investigación

El equipo de investigación conformado por los especialistas Barrionuevo y Sandoval, cuenta con un PICT titulado “Contribución de la melanopsina a la visión humana”, para estudiar cómo el fotopigmento melanopsina influye en la percepción visual, centrándose en dos atributos de la visión: la percepción de la claridad y la del color, que cuentan con evidencia fisiológica y anatómica.

La distribución de los colores de los entornos naturales y la percepción del color varían según los ecosistemas y con los cambios estacionales, por lo que es muy probable que los mecanismos de color estén modulados por las estadísticas del entorno visual personal. La responsable de esa modulación podría ser la activación de la melanopsina, consideran los investigadores del estudio.

Para colaborar en esta investigación en ciencia básica, el equipo se encuentra en la búsqueda de un becario o becaria doctoral con el propósito de ampliar las fronteras del conocimiento, y contribuir a sofisticar los camuflajes en ambientes naturales. Además, parte del trabajo consistirá en la creación de un banco de imágenes multiespectrales de ambientes naturales locales que será único en esta región del planeta.

Los que deseen ser parte de este grupo de trabajo y postularse a una beca doctoral con este tema pueden realizarlo enviando su CV a pbarrionuevo@herrera.unt.edu.ar o a mlsandoval@csnat.unt.edu.ar - Referencia: “Beca doctoral”.