neurociencia visual

La neurociencia visual es una rama de la neurociencia que se centra en el sistema visual del cuerpo humano, ubicado principalmente en la corteza visual del cerebro . El objetivo principal de la neurociencia visual es comprender cómo la actividad neuronal da lugar a la percepción visual , así como a los comportamientos que dependen de la visión. Anteriormente, la neurociencia visual se centraba principalmente en cómo el cerebro (y en particular la corteza visual ) responde a los rayos de luz proyectados desde imágenes estáticas hacia la retina . ^{[ 1 ]} Si bien esto proporciona una explicación razonable para la percepción visual de una imagen estática, no ofrece una explicación precisa de cómo percibimos el mundo tal como es en realidad: un entorno 3D en constante cambio y movimiento. Los temas que se resumen a continuación son representativos de esta área, pero distan mucho de ser exhaustivos. Para un enfoque menos específico, se puede consultar este libro de texto sobre la relación computacional entre las actividades neuronales y la percepción y el comportamiento visual: "Understanding vision: theory, models, and data", publicado por Oxford University Press en 2014. ^{[ 2 ]}

Un estudio reciente ^{[ 3 ]} que utilizó potenciales relacionados con eventos ( ERP ) vinculó un aumento de la actividad neuronal en la región occipitotemporal del cerebro con la categorización visual de expresiones faciales. ^{[ 3 ]} Los resultados se centran en un pico negativo en el ERP que ocurre 170 milisegundos después del inicio del estímulo. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Este potencial de acción , llamado N170 , se midió utilizando electrodos en la región occipitotemporal, un área que ya se sabe que cambia con los estímulos faciales. El estudio mediante los métodos de EEG y ERP permite una resolución temporal extremadamente alta de 4 milisegundos, lo que hace que este tipo de experimentos sean extremadamente adecuados para estimar y comparar con precisión el tiempo que tarda el cerebro en realizar una determinada función. Los científicos ^{[ 3 ]} utilizaron técnicas de imágenes de clasificación, ^{[ 6 ]} para determinar en qué partes de estímulos visuales complejos (como una cara) se basarán cuando se les pida a los pacientes que los asignen a una categoría o emoción . Calcularon las características importantes cuando el rostro del estímulo exhibía una de cinco emociones diferentes. Los rostros de estímulo que exhibían miedo tenían la característica distintiva de ojos muy abiertos, y los estímulos que exhibían felicidad exhibían un cambio en la boca para formar una sonrisa. Independientemente de la expresión del rostro del estímulo, la región cercana a los ojos afectó el EEG antes que las regiones cercanas a la boca. Esto reveló un orden secuencial y predeterminado en la percepción y el procesamiento de los rostros, siendo el ojo el primero, y la boca y la nariz siendo procesadas después. Este proceso de integración descendente solo ocurrió cuando las características faciales inferiores fueron cruciales para la categorización de los estímulos. Esto se explica mejor comparando lo que sucede cuando a los participantes se les mostró un rostro que exhibía miedo, versus felicidad. El N170 alcanzó su pico ligeramente antes para los estímulos de miedo a aproximadamente 175 milisegundos, lo que significa que a los participantes les tomó menos tiempo reconocer la expresión facial. Esto es esperado porque solo los ojos necesitan ser procesados ​​para reconocer la emoción . Sin embargo, al procesar una expresión feliz, donde la boca es crucial para la categorización, debe tener lugar una integración descendente, y por lo tanto el pico N170 se produjo más tarde, alrededor de los 185 milisegundos. En última instancia, la neurociencia visual pretende explicar completamente cómo funciona el sistema visual.Procesa todos los cambios en rostros y objetos. Esto permitirá comprender de forma integral cómo se percibe el mundo visualmente de manera constante y podría revelar una conexión entre la percepción y la consciencia .

Recientemente, los científicos han realizado experimentos que desafían el proceso jerárquico de la percepción visual de la luminosidad. Estos experimentos han sugerido que la percepción de la luminosidad se deriva de un nivel cognitivo mucho más alto que implica la interpretación de iluminaciones y sombras en lugar del proceso que ocurre a un nivel básico de una sola unidad. ^{[ 7 ]} Esta idea se explica mejor examinando dos versiones diferentes de dos ilustraciones visuales comunes. El primer conjunto de ilustraciones causa un fenómeno conocido como efecto de inducción. La imagen consiste en dos cuadrados grises idénticos, rodeados de negro y blanco respectivamente. El resultado es que la percepción del gris sobre el blanco es más oscura que el gris sobre el negro. La forma tradicional de explicar esto es a través de la inhibición lateral . Una célula con un campo receptivo en el cuadrado gris rodeado por el blanco recibe más inhibición lateral y, por lo tanto, no se activa con tanta frecuencia y parece más oscura. ^{[ 7 ]} El segundo conjunto de ilustraciones explica la ilusión de Craik-O'Brien-Cornsweet . Esto incluye una transición brusca de negro a blanco en el medio y luego un desvanecimiento a gris medio en el otro lado. Los otros dos diagramas muestran los mismos dos efectos, pero con mucha mayor intensidad . Esto se debe a que las formas en las ilustraciones son tridimensionales, lo que provoca que la mente humana interprete las áreas aparentemente más oscuras como sombras. ^{[ 8 ]} Este efecto fue introducido por primera vez por Ernst Mach en 1866.

La investigación continua en neurociencia visual ha dado como resultado un conocimiento cada vez mayor del sistema visual humano . Ha permitido comprender muchos de los pasos que van desde el momento en que la luz incide en nuestra retina hasta que experimentamos la percepción visual de nuestro mundo. La comprensión de este proceso permite a los psicólogos clínicos entender mejor las posibles causas de los trastornos visuales en sus pacientes. Si bien comprender el proceso subyacente de un trastorno visual por sí solo no proporciona un tratamiento al paciente , tranquiliza tanto al paciente como al clínico al saber con exactitud a qué se enfrentan desde una perspectiva científica basada en la investigación en neurociencia visual, en lugar de una simple descripción de los síntomas por parte del paciente. ^{[ 9 ]}