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INTRODUCCIÓN
La percepción es el modo inicial en el que nos enfrentamos al mundo que nos rodea y es
nuestra primera puerta de acceso a su conocimiento. En un mundo lleno de imágenes –
televisivas, internéticas, publicitarias de todo tipo, etc, nosotros los humanos, que somos
animales altamente visuales ya que utilizamos constantemente nuestros ojos para tomar
decisiones con respecto al mundo que nos rodea, la percepción visual es un proceso
básico para el desarrollo normal de éste en su sociedad.
Con los ojos situados hacia delante al igual que otros primates, utilizamos la visión para
relacionarnos con los distintos aspectos ambientales que se encuentran alejados de
nuestro cuerpo. La luz es un tipo de energía electromagnética que entra a través de
nuestros ojos y actúa sobre los fotorreceptores que se encuentran en la retina. Lo cual
induce una serie de procesos por los que se generan impulsos nerviosos que viajan a
través de las diferentes vías y redes hacia el cerebro visual. Las vías que van hacia el
cerebro medio y a la corteza cerebral son las que median las diferentes funciones visualesdetectando, representando movimiento, forma, color así como otros aspectos del mundo
visual. Alguno de ellos aunque no todos son accesibles a la conciencia. Dentro de la
corteza, las neuronas agrupadas en un gran número de áreas visuales distintas se
especializan en distintos tipos de decisiones visuales.
El presente trabajo mostrará un breve viaje al complejo e intrigante proceso de la
percepción visual.
PERCEPCIÓN VISUAL Y NEURONAS INDIVIDUALES
I)
DEFINICIÓN:
La percepción visual es la sensación interior de conocimiento aparente que resulta de un
estímulo (objeto) o impresión luminosa registrada en nuestros ojos, el cual se desarrolla
mediante diferentes fases, tanto físicas como fisiológicas las cuales se pueden apreciar en
el siguiente cuadro sinóptico:
II)
PROCESOS DE LA PERCEPCIÓN VISUAL:
II.1)
Proceso Físico:
1.- El objeto físico emite o refleja radiaciones luminosas de distinta frecuencia e
intensidad (estímulos).
II.2)
Proceso Fisiológico:
1.- Las radiaciones luminosas penetran en el interior del globo ocular a través de la
pupila, que se dilata o contrae en función de las condiciones luminosas por la
acción del iris. Hasta llegar a la retina, que es la parte fotosensible del ojo, tiene
que atravesar la córnea, el cristalino y la cámara interior acuosa.
2.- La retina está compuesta por tres tipos de células (ganglionares, bipolares y
fotorreceptoras). La energía luminosa incide primero sobre las células
ganglionares que no son sensibles a la luz; luego sobre las bipolares que
tampoco lo son y, por último, sobre las fotorreceptoras (conos y bastoncillos)
que son las únicas sensibles a la luz. Hay, además, otros dos tipos de células: las
células horizontales, que conectan entre sí a los conos y los bastoncillos, y las
células amacrinas, que conectan las células bipolares con las ganglionares.
3.- Sólo una pequeña parte del espectro electromagnético de las ondas luminosas
(el situado entre las 380 y las 780 milimicras) puede ser captada por los conos y
bastoncillos, los cuales están especializados. Los conos actúan como receptores
del color y operan en condiciones de moderada o alta iluminación ambiental.
Los bastoncillos son receptores acromáticos que operan en condiciones de
escasa iluminación ambiental. En el ojo humano hay unos 120 millones de
bastoncillos y entre 6 y 7 millones de conos. En total, pues, hay más de 127
millones de células fotorreceptoras.
4.- En estas condiciones, los estímulos luminosos producen en la retina del
observador una proyección óptica invertida del objeto. El tamaño de la
proyección óptica varía según sea la distancia entre el objeto y el observador.
La forma de la proyección óptica varía con el cambio de la inclinación del
objeto respecto al observador.
5.- La energía electromagnética que incide sobre los conos y bastoncillos es
transformada en impulsos nerviosos que llegan hasta las células ganglionares
cuyos axones se unen para formar el nervio óptico en el disco óptico, llamado
punto ciego porque carece de células fotorreceptoras y no es sensible a la luz.
6.- Los haces nerviosos de cada ojo se encuentran en el quiasma óptico donde
parte de ellos se cruzan para ir a parar al hemisferio cerebral opuesto, de
manera que las fibras que salen del lado izquierdo de ambas retinas (y que
corresponden al lado derecho del campo visual) se proyectan hacia el
hemisferio izquierdo y las que salen del lado derecho de ambas retinas (y que
corresponden al lado izquierdo del campo visual) se proyectan hacia el
hemisferio derecho.
7.- Los impulsos nerviosos llegan a través del cuerpo geniculado lateral del tálamo
hasta la corteza visual del cerebro, situada en el lóbulo occipital, modifican su
estado fisiológico y se produce la experiencia perceptiva
II.3)
Proceso Psicológico:
1.- Organización de los estímulos en fondo y figura.
III)
ACCIONES PRODUCIDAS EN TODO LOS PROCESOS:
A) A nivel de estímulo visual:
En este proceso se toma en consideración a la luz, que es el personaje principal en esta
etapa, el cual se encarga de formar imágenes del mundo de nuestro alrededor.
La luz es la radiación electromagnética visible para nuestros ojos con longitudes de onda
de 400 – 700 nm. los cuales viajan en línea recta hasta que interaccionan con átomos y
moléculas de la atmósfera y los objetos del suelo produciéndose alguna de las
propiedades de ésta, siendo la absorción, reflexión, refracción, transmisión, dispersión y
difracción. Estas propiedades han sido estudiadas por muchos científicos a lo largo de la
historia del hombre y la ciencia encargada de estudiarlas es la óptica.
B) A Nivel Retina:
La luz entra a través del ojo por la pupila y por medio de la cornea y la lente es focalizada
sobre la retina que se encuentra en el fondo del ojo.
Al observar a través de un oftalmoscopio se puede distinguir en el polo posterior del ojo
una zona ovoidea con una coloración pardo rojiza y que carece de vasos sanguíneos. Esta
zona es conocida como Mácula Lútea ("mancha amarilla").
La mácula comprende a la foveola, la fóvea y la región parafoveal.
La fóvea corresponde a una depresión las paredes inclinadas hacia centro, ubicada a su
vez, en el centro de la mácula. En este lugar existe mayoritariamente un sólo tipo de
fotorreceptor, los conos, altamente empaquetados y con mayor densidad hacia el centro
de la fosa de la fóvea. Los axones de estos conos están dispuestos oblicuamente
desplazados lateralmente con respecto a sus pedículos sinápticos al nivel de la capa
plexiforme externa.
La foveola corresponde al centro de la fóvea ubicada en la fosa de la fóvea. Mide unos 200
micrones y se encuentra la mayor cantidad de conos, sólo conos. En esta fosa no hay
células horizontales ni células amacrinas, ni tampoco células bipolares o ganglionares, por
lo que es la zona más delgada de la retina. Los axones de estos conos van a dar a células
bipolares y ganglionares en la periferia de la foveola. El patrón que poseen estos axones es
casi perfectamente hexagonal. Esta conformación permite que la luz llegue directamente
a los conos con menos dispersión y una alta fidelidad. Es a este nivel donde se enfocan los
rayos luminosos y se produce la máxima agudeza visual.
En la retina central está conformada casi en su totalidad por conos, siendo mayor la
densidad de éstos a medida que se acerca a la foveola. Por lo contrario, a nivel de la retina
periférica existe un predominio de los bastones.
Asimismo, la retina periférica consiste en todo el resto de retina y llega hasta la Ora
Serrata (ubicada a unos 21 mm desde el centro de la papila), completando un diámetro
total de la retina de aproximadamente de 42 mm.
La población de fotorreceptores es mayoritariamente de bastones. Existen 127.000.000,
entre conos y bastones, con una relación de 127:1 con las células ganglionares. Por este
hecho existe una gran convergencia en las aferencias.
La retina central en cuanto a las características funcionales y estructurales tanto de los
conos como de las células ganglionares parvocelulares:
a) Relación 1:1:1 (entre conos, células bipolares y células ganglionares), conos y campos
receptivos de células P (X) de diámetro pequeño: agudeza visual y definición de la forma.
b) Baja sensibilidad a la luz, especializada en luz directa: visión diurna o fototópica.
c) Opsina verde, roja y azul: visión cromática.
Por su parte, en la retina periférica los bastones, que son mayoría, y las células
magnocelulares se caracterizan por:
a) Convergencia alta por relación 127:1 (conos + bastones: células ganglionares), y campos
receptivos grandes: Baja agudeza visual.
b) Alta sensibilidad a la luz (mayor fotopigmento), especializada en luz dispersa: visión
nocturna o escotópica.
c) Rodopsina: visión acromática (blanco y negro).
C) Fototransducción:
Los fotorreceptores más numerosos, llamados
bastones, son 1000 veces más sensibles a la luz que
la otra categoría, menos numerosos y llamados
conos. En general, aunque no del todo exacto, se
puede decir que por la noche vosotros veis con los
bastones mientras que durante el día veis con los
conos. Existen tres tipos de conos que son sensibles
a diferentes longitudes de onda luminosas. Aunque
es una simplificación se podría decir que los conos
producen la visión en color, ya que son
fundamentales para ella. Si son sobreexpuestos a un
color específico de luz, los pigmentos de los conos
se adaptan con el fin de modular nuestra percepción de este color.
En los bastones al incidir un foton de luz, la rodopsina, pigmento visual se separa en un
pigmento el Retinal y una proteína Opsina. El retinal activado estimula a la proteína G
(transducina en los batones) que a su vez activa la FOSFODIESTERASA GMPc. Esta enzima
cataliza la ruptura de GMPc a GMP 5´. A medida que desciende la concentración de GMPc,
los canales dependientes de GMPc se cierran, reduciendo el flujo de Na provocando la
hiperpolarización del fotorreceptor. Luego de la ruptura de Rodopsina en transretinal y
opsina, estos dos compuestos pasan desde los discos de los fotorreceptores hasta el
epitelio pigmentario, donde el transretinal es transformado de nuevo a 11 cisretinal.
El proceso de fototransducción en los conos es prácticamente el mismo que en los
bastones; la única gran diferencia es el tipo de opsinas de los discos de la membrana de
los segmentos externos del cono, siendo uno para el color verde, otra para el color rojo y
otro para el color azúl.
D) En Bipolares y Ganglionares:
Por ello, una vez la luz es focalizada en la retina, los 127 millones de fotorececeptores, que
se encuentran situados a lo largo de la superficie retiniana y que reciben directamente la
luz, responden generando pequeños potenciales eléctricos, es decir, cada bastón y cono
tiene la capacidad de unirse con 2 cels. bipolares, ambas distintas debido a los receptores
que poseen, unas son estimuladoras (ON) con receptores ionotropicos y que continúan
con la polaridad del fotorreceptor y las otras tienen metabotropicos que las convierte en
inhibitorias (OFF) y que no continúan con la polaridad del fotorreceptor, la comunicación
entre los fotorreceptores y las bipolares excitatorias es a través de glutamato el cual causa
una depolarización constante en estas ultimas, por tanto cuando se hiperpolariza el
fotorreceptor deja de internar calcio y no se suelta neurotransmisor lo cual causa la
hiperpolarización en la bipolar; en el caso de las inhibitorias es lo contrario, pese a que
también la comunicación se realiza a través de glutamato, el efecto de este sobre el
receptor metabotropico es distinto puesto que este abre canales de potasio con lo cual
logra la hiperpolarización, o sea que en la oscuridad se encuentran así y cuando llega la luz
deja de secretarse glutamato y estas bipolares inhibitorias se despolarizan.
Posteriormente estos cambios se transducen a las correspondientes células ganglionares.
En resumen, por cada fotorreceptor hay un par de cels. ganglionares, una que responde
aumentando su frecuencia de potenciales de acción y otra que responde disminuyendo
sus potenciales de acción. Esto permite que las cels. ganglionares, mejor dicho, la retina
pueda discriminar muy bien los bordes (contornos) en la imagen, incluso mas que a las
diferentes longitudes; la luz está siendo comparada todo el tiempo dentro de la retina.
Estas señales pasan por medio de sinapsis a través de una red de células situadas en la
retina, activando así las células del ganglio retiniano, cuyos axones se agrupan para
constituir el nervio óptico. Éstas entran en el cerebro, en donde transmite los potenciales
de acción a las distintas áreas del cerebro responsables de las diferentes funciones. La
función de la red retiniana y la presencia de dos tipos de células ganglionares. Alrededor
del 90% de estas células son muy pequeñas mientras que otro 5% son células muy grandes
de tipo M también llamadas células magnocelulares.
Cabe indicar que las células ganglionares son sensibles principalmente a las diferencias de
la iluminación que se producen dentro de sus campos receptivos
E) A Nivel Cortical:
El nervio óptico de cada uno de los ojos se proyecta hacia el cerebro.
Las fibras que componen cada uno de los nervios se encuentran en un estructura llamada
quiasma óptico; aquí la mitad de las fibras de cada uno de los nervios se cruzan al otro
lado y se unen a la otra mitad de fibras que no se han cruzado. Estos paquetes de fibras
constituyen el tracto óptico, que contiene fibras procedentes de ambos ojos y que ahora
se proyecta (vía el núcleo geniculado lateral, una estructura en donde se establece un
relevo sináptico) a la corteza cerebral.
Este núcleo geniculado lateral posee 6 capas celulares que se dividen en: 1 y 2 que son
capas magnocelulares sobre las que se proyectarán las células M de la retina, y las capas
3, 4, 5 y 6 son capas parvocelulares sobre las que se proyectarán las células P de la retina.
Tanto uno como otro, reciben conexiones de ambas retinas: las capas 2, 3 y 5 reciben
información del ojo correspondiente, mientras que las capas 1, 4 y 6 reciben información
del ojo contralateral. Las conexiones se establecen de manera que en cada capa existe una
representación "punto a punto" de la retina y las seis capas tienen una misma orientación,
de modo que a lo largo de un segmento perpendicular a la superficie del NGL los campos
receptivos de las células de cada capa son idénticos.
Las capas del núcleo además de recibir la información de la retina ipsi o contralateral,
reciben también información (input) de las células M y P (ganglionares); las que dan origen
a dos canales de información visual:
Magnocelular
Parvocelular
* Ciega al color (blanco y negro) * Sensible al color (rojo, verde, azul)
* Sensibilidad de mayor contraste * Sensibilidad de menor contraste
* Más rápida
* Más lento
* Alta resolución
* Menor resolución
Las neuronas de proyección de las 6 capas del N.G.L envían sus axones a la corteza visual
primaria (V1).
La corteza visual está formada por un número de áreas que se ocupan de los distintos
aspectos del mundo visual, tales como las formas, el color, el movimiento, la distancia,
etc. Sus células se distribuyen en columnas. Un concepto muy importante sobre las
células de la corteza visual es lo que se conoce como campo de recepción (la zona de la
retina sobre la cual la célula responderá al tipo de imagen para la que está especializada).
E) Relación entre las Áreas de la Corteza Visual:
La primera corresponde al área número 17 o corteza visual primaria (estriada) mientras
que las áreas visuales secundarias son la 18 y 19 o cortezas superiores (extraestriadas).
El área primaria (V1) cuenta con seis capas, cada una de ellas con funciones especificas,
encontrándose conectadas unas a otras. Las fibras provenientes del cuerpo geniculado
lateral, magnocelulares y parvocelulares (en su mayoría), llegan a la capa numero 4 la que
a su vez esta subdividida en 4 sectores mas: 4A, 4B, 4C a y 4C b. Las magnocelulares
arriban a la capa 4C a y las parvocelulares a la capa 4C b , aunque también llegan a la capa
2 y 3, continuando con las vías de localización - movimiento y forma - color,
respectivamente.
Las otras capas poseen otras funciones, por ejemplo las capas 2 y 3 reciben fibras
parvocelulares con información sobre el color y contienen células especiales encargadas
de la percepción de este, son los llamados blobs que además se proyectan a los centros
visuales superiores; otras, como 5 y 6, tienen como función proyectarse a otros centros de
control de la información.
Las diferentes capas de V1 (visual primaria) poseen 2 tipos básicos de neuronas, aquellas
grandes y bien ramificadas son piramidales, y aquellas pequeñas son estrelladas, ambas
cumplen distintas funciones, además existe otra forma de agrupar a estas neuronas, se las
ha llamado, y de acuerdo a su campo receptivo, como simples y complejas. Las simples
poseen un campo receptivo con una dirección y grado de inclinación específicos y lineales
(rectos), por tanto responden mejor a estímulos que correspondan con su campo
receptivo propio; por otro lado las células complejas popseen un campo receptivo más
permisivo en este sentido y responden mejor al movimiento gracias a esto, generalmente
reciben innervación desde las células simples. Así estas células nos permiten diferenciar la
forma y su relación con el ambiente.
Estas neuronas se encuentran entramadas dentro de las diferentes capas de la corteza
visual primaria que también se encuentra debidamente organizada en estructuras
asociadas a columnas, existen dos tipos de ellas:
a)
b)
Columnas de orientación
Columnas de dominancia ocular
Las columnas de orientación están conformadas principalmente por células simples y
algunas complejas, las cuales resultan sensibles solo a un estimulo con cierta orientación
espacial especifica, de ahí el nombre; existen columnas de orientación para responder
frente a cada uno de los 360° para cada punto de la retina. Estas columnas resultan
interrumpidas regularmente por blobs, de modo que a veces también los poseen, los
cuales a su vez aportan con los datos del color, cabe señalar que por si solos los blobs no
son considerados columnas por ser de capas superficiales.
Las columnas de dominancia ocular deben su nombre a que reciben información de un ojo
o del otro ojo, o sea, de diferentes sectores del núcleo geniculado lateral; estas columnas
muestran apariciones alternadas y regulares dentro de la corteza.
La suma de las distintas columnas de orientación que incluyen los 360°, los blobs que se
encuentren, y las columnas de dominancia, para un ojo y para otro, conteniendo cada uno
de los elementos anteriores constituye una hipercolumna, la unidad "básica" del
ordenamiento en la recepción de la información. Estas se van repitiendo, al igual que los
elementos que la conforman, regularmente por toda la superficie de la corteza visual
primaria, cada hipercolumna corresponde al elemento neural necesario para analizar un
punto de la retina
Cabe señalar que cada una de estas hipercolumnas se va interconectando con otras de sus
semejantes constituyendo un entramado de una complejidad increíble que ayuda a recibir
y ordenar, aparte de dilucidar, toda la información visual que llegue a la corteza visual
primaria, lugar desde el cual será destinada hacia otros centros superiores encargados de
otras funciones, esta área constituye tan solo el primer paso de la información dentro del
cerebro.
El área V1 transmite información por dos rutas, llamadas la Franja dorsal y la Franja
ventral.
La Franja dorsal comienza con V1 cruza a través del V2, luego por la Área dorsomedial y el
Area visual MT (También conocida como V5) y llega a la Corteza parietal posterior. La
Franja dorsal es llamada a menudo como la "Ruta dónde" o "Ruta cómo", está asociada al
movimiento, representación de objetos locaciones, y control de los ojos y brazos,
especialmente cuando la información visual es usada para guiar sacadas o alcance.
Las Ruta ventral comienza en V1, va a través del V2, luego a través del V4, y a la Corteza
temporal inferior. La franja ventral es llamada a menudo como la "Ruta qué", está
asociada a la forma, reconocimiento y representación del objeto, también está asociada
con el almacenamiento de la Memoria de Largo término.
Las áreas visuales secundarias o extraestriadas se encuentran rodeando al área 17,
correspondiendo a las áreas 18 (V2, V3) y 19 (V4, V5). Reciben aferencias directas o
indirectas del área visual primaria, también reciben información de los núcleos pulvinar y
lateral posterior, las actividades con que estos contribuyen van relacionadas con la idea de
atender a ciertos estímulos importantes, mientras se desatiende a los otros.
Sus conexiones al interior corresponden a modelos de jerarquía y de paralelismo entre sus
distintos componentes.
La principal función de la zona extraestriada corresponde a la comprensión de los
estímulos con su orientación y la fusión de estos proveniente de los distintos ojos.
De aquí en adelante se manda la información a centros que se encuentran mas allá de la
corteza occipital, centros encargados de la verdadera percepción y significancia del
estimulo, dándonos así la capacidad de reconocer los diferentes estímulos percibidos
como caras, manos, automóviles, etc.
F) Resultado Final – Percepción visual:
Es la interpretación o discriminación de los estímulos externos visuales relacionados con el
conocimiento previo y el estado emocional del individuo.
Por ejemplo, Bajo un mismo dibujo, percibimos figuras distintas. Esto quiere decir que
ante los mismos estímulos nuestro cerebro configura e interpreta imágenes distintas.
Percibimos en unas ocasiones, un saxofonista y en otras el rostro de una mujer, pero por
qué nuestro cerebro interpreta de formas distintas el mismo dibujo.
(…)
III)
NEURONAS INDIVIDUALES:
Las imágenes visuales vívidas pueden ser generadas voluntariamente en nuestras mentes
en la ausencia de entradas visuales simultáneas.
La actividad de neuronas individuales que se activan durante la visión y la imaginación de
objetos, rostros y animales.
Están ubicadas en una parte del cerebro relacionada con la visión, pero también con la
memoria, que se llama hipocampo, por su forma de caballo de mar.
Se descubrieron mediante un experimento en el California Institute of Technology,
mediante la exhibición de fotografías de caras famosas, como las de la desaparecida actriz
Marilyn Monroe o el presidente estadounidense Bill Clinton, cuadros -como Los girasoles
de Van Gogh- y fotografías de animales, casas y otros objetos.
Al paciente se le pedía que observara el retrato, para identificar a la neurona actuante que
sólo se encendía con esa figura.
Luego, al cerrar los ojos e imaginar la ilustración que recién había visto, los investigadores
descubrieron que se activaba la misma neurona.
FUENTES:
 http://www.mailxmail.com/curso-ojo-humano-origen-desarrollo-visionmonocular/retina-central-periferica
 http://centros5.pntic.mec.es/ies.arquitecto.peridis/percep/pvisual2.html
 http://personal.us.es/jcordero/PERCEPCION/Cap01.htm
 http://www.braincampaign.org/Common/Docs/Files/2786/spchap6.pdf
 http://www.tendencias21.net/Decodifican-el-proceso-neuronal-de-la-vision-deobjetos-tridimensionales_a2687.html
 http://klab.tch.harvard.edu/news/media/nature2000/diario_hoy_la_plata_nov172001.html
 http://www.genaltruista.com/notas/00000167.htm
 http://centros5.pntic.mec.es/cpr.de.alcala.de.henares/pdf/secundaria/Percepcion
esVisuales.pdf