El sistema visual humano

TOMO I
P谩ginas 87, 88 y 89
El sistema visual humano
Libro Blanco de la Iluminaci贸n

Aunque suele decirse que el ojo humano es el 贸rgano de la visi贸n, en realidad es m谩s correcto decir que es el 贸rgano en el que comienza la visi贸n, la primera etapa de lo que suele denominarse el 鈥渟istema visual humano鈥. Esta aclaraci贸n, no pretende en absoluto desmerecer la importancia del ojo humano, sino simplemente poner al lector en conocimiento de que en realidad puede decirse que 鈥渕iramos con los ojos鈥 pero 鈥渧emos con el cerebro鈥. La visi贸n humana es un proceso complejo y apasionante, del que en la actualidad probablemente desconocemos mucho m谩s de lo que conocemos. Son numerosas las disciplinas cient铆铿乧as (贸ptica, 铿乻iolog铆a, neurolog铆a, psicolog铆a, etc.) que investigan sobre distintos aspectos del sistema visual humano. Todas ellas intentan dar explicaciones a las distintas etapas del complicado proceso que hace que, a partir de la luz emitida por las fuentes o re铿俥jada por los objetos, mediante su absorci贸n en los fotopigmentos retinianos y la transmisi贸n de una serie de impulsos el茅ctricos a trav茅s de nuestro sistema nervioso, se forme 铿乶almente en nuestro cerebro una determinada imagen del mundo exterior.

Figura 1. Estructura del ojo humano. Cortes铆a de John Wiley & Sons Inc. y Prof. M. D. Fairchild (Rochester Institute of Technology, Rochester, NY, USA)

Empecemos por una descripci贸n r谩pida de las estructuras principales del ojo humano indicadas en la Figura 1. El ojo humano puede considerarse un sistema 贸ptico (conjunto de super铿乧ies que separan medios con diferente 铆ndice de refracci贸n), que permite formar la imagen de objetos exteriores en el plano de la retina. En cierto modo podemos asimilar el ojo humano a una c谩mara fotogr谩铿乧a convencional, en la que el plano en el que se sit煤a el sensor de imagen (o la pel铆cula fotogr谩铿乧a, en el caso de las c谩maras m谩s antiguas) se corresponde con la retina. La c贸rnea y el cristalino son los dos componentes 贸pticos del ojo humano que modi铿乧an las trayectorias de la luz haciendo que la imagen se forme en el plano retiniano, como hacen las lentes que constituyen el objetivo de una c谩mara fotogr谩铿乧a. Entre la c贸rnea y el cristalino hay una sustancia l铆quida llamada humor acuoso. Antes del cristalino tenemos el iris, cuya abertura central (pupila) puede variar de tama帽o, lo que permite regular la cantidad de luz que entra en el ojo. El humor v铆treo es una sustancia gelatinosa que ocupa el 80% del globo ocular: toda la zona comprendida entre el cristalino y la retina. La zona de la retina que permite una visi贸n con el m谩ximo detalle o resoluci贸n se conoce con el nombre de f贸vea. Las se帽ales producidas cuando la luz act煤a sobre los pigmentos existentes en los fotorreceptores de la retina salen del ojo por medio del nervio 贸ptico, que agrupa alrededor de un mill贸n de 铿乥ras para cada retina.

Las 铿乥ras de los nervios 贸pticos de ambas retinas alcanzan el quiasma (Figura 2), donde las hemirretinas nasales de cada ojo (no las de las hemirretinas temporales) se cruzan al lado opuesto del cerebro, formando los llamados tractos 贸pticos, que terminan en los correspondientes n煤cleos geniculados laterales. El tracto 贸ptico derecho lleva informaci贸n correspondiente al semicampo visual izquierdo, mientras que el tracto 贸ptico izquierdo lleva informaci贸n correspondiente al semicampo visual derecho. La informaci贸n de cada uno de los dos n煤cleos geniculados laterales se dirige al polo occipital de la corteza cerebral del mismo lado, donde se sit煤a el 谩rea visual primaria, corteza visual, 贸 c贸rtex visual.

Figura 2. Esquema de las principales v铆as visuales en el cerebro humano.

El procesamiento de la informaci贸n visual es complejo a nivel de la retina, pero es m谩s complejo a煤n al llegar a los n煤cleos geniculados laterales, y al c贸rtex visual. Las se帽ales de distintos fotorreceptores se combinan y comparan produciendo respuestas oponentes de las c茅lulas ganglionares de la retina, cuyos axones constituyen el nervio 贸ptico. A su vez las se帽ales de salida de los n煤cleos geniculados laterales tambi茅n se comparan y combinan, y este proceso contin煤a hasta llegar al 谩rea V1 del c贸rtex visual, que es la principal responsable de la percepci贸n visual. En realidad, se han de铿乶ido en el c贸rtex unas 30 谩reas visuales de distinta naturaleza: V2, V3, V4, V3A, PIP, MT, etc. Mediante imagen cerebral basada en t茅cnicas de resonancia magn茅tica nuclear es posible visualizar las zonas del cerebro activadas por distintas percepciones. En cualquier caso, a pesar de los avances registrados y de acuerdo con otros autores, pensamos que es completamente posible que la ciencia nunca llegue a conocer totalmente c贸mo funciona el cerebro humano. La interacci贸n en el cerebro entre percepciones visuales de distinta naturaleza es tambi茅n un hecho, consecuencia de la complejidad del sistema visual humano que venimos indicando.

Considere el siguiente experimento. Diga lo m谩s r谩pidamente posible los colores de cada una de las palabras que aparecen en la Figura 3: 驴Tuvo alg煤n problema? Intente ahora decir lo m谩s r谩pidamente posible las palabras de la Figura 3. Probablemente habr谩 notado que los tiempos de ejecuci贸n de las dos tareas anteriores son bastante distintos: es el llamado efecto Stroop, descubierto por el psic贸logo americano John Ridley Stroop en 1935. Seg煤n los resultados de este experimento 驴piensa que puede decirse que la percepci贸n de la forma interacciona con la percepci贸n del color, siendo esta 煤ltima 鈥渕enos prioritaria鈥? 驴Piensa que los resultados de este experimento podr铆an cambiar con el entrenamiento de la persona que lo realiza? Si sus respuestas son a铿乺mativas, ha empezado a entender que el ojo es s贸lo una parte inicial del sistema visual humano.

Figura 3. Ejemplo ilustrativo del efecto Stroop

El sistema visual humano tiene similitudes y diferencias con respecto al de otros animales. Probablemente esto es consecuencia de un proceso evolutivo en el que, para cada especie, la supervivencia en el entorno correspondiente, la b煤squeda de buenos alimentos, y la selecci贸n de compa帽eros/as sanos/as podr铆an haber sido los tres motores fundamentales. Los animales cazadores, suelen tener los ojos en la parte frontal de la cabeza, mientras que los dem谩s los suelen tener en los laterales, con el 铿乶 de abarcar un mayor campo visual y poder defenderse mejor de los primeros. Los ojos de las 谩guilas son bastante grandes comparados con el tama帽o de su cabeza, lo que puede considerarse un indicio de la importancia que tiene la visi贸n para estos animales. La visi贸n tridimensional y en color es 鈥減rivilegio鈥 de los seres humanos junto con no muchos otros animales. En cambio, hay animales que est谩n mucho m谩s preparados que nosotros para la visi贸n nocturna, insectos con ojos compuestos que les permiten escanear m煤ltiples direcciones del espacio y ser excelentes detectores del movimiento, etc.

 
Comité Español de Iluminación