Un contorno fantasma es un tipo de contorno ilusorio . La mayoría de los contornos ilusorios se ven en imágenes fijas, como el triángulo de Kanizsa y la ilusión de Ehrenstein . Sin embargo, en presencia de imágenes en movimiento o parpadeantes con inversión del contraste se percibe un contorno fantasma. [1] La alternancia rápida y continua entre imágenes adyacentes opuestas, pero correlacionadas, crea la percepción de un contorno que no está físicamente presente en las imágenes fijas. Quaid y cols. También son autores de una tesis doctoral sobre la ilusión del contorno fantasma y sus límites espaciotemporales (Universidad de Waterloo), que traza límites y propone mecanismos para su percepción centrándose en el área visual MT impulsada magnocelularmente (ver también Quaid et al., 2005 en www.pubmed .com).
Un ejemplo de esta ilusión implica estímulos que consisten en dos cuadros similares, con fondos grises uniformes: en un cuadro, la mitad superior contiene puntos blancos y la mitad inferior contiene puntos negros. Un segundo cuadro contiene el reverso del primer cuadro, en el que los puntos blancos del primer cuadro se reemplazan con puntos negros y los puntos negros se reemplazan con puntos blancos. La rápida alternancia entre estos dos fotogramas invierte la polaridad de los puntos, manteniendo sus posiciones estáticas. [3]
A frecuencias temporales altas (20 Hz), los fotogramas alternos se perciben como una imagen que no parpadea, donde los puntos individuales ya no son visibles, al mismo tiempo que se crea la ilusión de un borde distinto que divide las mitades superior e inferior de la pantalla. [2] Esta frontera percibida es una ilusión de contorno fantasma.
En 1987, Livingstone y Hubel analizaron varios aspectos de la visión y los vincularon con los subsistemas magno y parvocelular . [4] Sin embargo, la investigación posterior de Vilayanur S. Ramachandran y DS Rogers-Ramachandran ayudó a reducir y solidificar el concepto de contornos fantasmas. [5] Su investigación fue también el primer uso de "bordes de textura" para inducir esta ilusión. [2] Desde entonces, la investigación de Ramachandran y Rogers-Ramachandran ha dado lugar a varios artículos más sobre el tema, con diferentes conclusiones sobre los mecanismos subyacentes responsables de estas ilusiones, así como consideraciones sobre el posible vínculo de esta ilusión con la dislexia.
Ver Teorías de la dislexia .
Una teoría sugiere que el procesamiento de frecuencia temporal en la vía magnocelular , una vía anatómica que se origina en la retina , pasa por el núcleo geniculado lateral y termina en la corteza visual primaria , puede estar relacionado con la aparición de esta ilusión (Skottun y Skoyles). debatió este vínculo en 2006 [6] ). La vía magnocelular es sensible al contraste , al movimiento y también a los bordes parpadeantes de blanco a negro. [3] Livingstone y Hubel observaron las células geniculadas laterales tanto en la capa magnocelular como en la parvocelular , y encontraron que las respuestas a los contrastes de luminancia eran mucho más fuertes en las células magnocelulares. [4] Estas células también tenían una mejor resolución espacial y temporal . Además, la vía magnocelular se activa más con la visión periférica , a diferencia de la vía parvocelular, que se activa más con la visión central. [2] Rogers-Ramachandran y Ramachandran probaron si esta preferencia por estímulos periféricos en las células magnocelulares tendría o no un efecto sobre la percepción del contorno fantasma. Como se predijo, los objetos escasamente espaciados, que degradan la percepción de los contornos en la visión central, se percibieron más fácilmente cuando los sujetos ajustaron su fijación de 0 a 5 grados de excentricidad. [2] Esto apoya la idea de que las células magnocelulares son responsables de la percepción del contorno fantasma en tales condiciones.
Ramachandran y Rogers-Ramachandran [3] propusieron que la ilusión del contorno fantasma podría usarse para probar si la vía magnocelular de una persona está funcionando correctamente, así como también proporcionar un medio para analizar el papel y la función del sistema magnocelular en general. La pérdida de la función magnocelular se puede encontrar en las primeras etapas del glaucoma . [3]
Conocer la conexión entre esta ilusión y el procesamiento de frecuencia temporal podría ayudarnos a comprender los mecanismos subyacentes responsables de ciertos tipos de dislexia (problemas de aprendizaje en la capacidad de lectura). [7] Se han observado déficits en el procesamiento visual rápido en disléxicos y se cree que están relacionados con déficits en la vía magnocelular. [8] Las sensibilidades diferenciales al procesamiento de frecuencia temporal pueden desempeñar un papel tanto en la percepción de contornos fantasmas como en ciertos problemas de lectura. Sperling et al. [9] encontraron que los niños con dislexia fonológica (un déficit relacionado con la codificación del significado de los sistemas de sonido del lenguaje) mostraban una capacidad disminuida para percibir contornos fantasmas y, por lo tanto, pueden estar experimentando un déficit magnocelular. Además, basándose en pruebas rigurosas de las habilidades de lectura de los disléxicos, que se compararon con su incapacidad para procesar contornos fantasmas, encontraron una correlación negativa entre este déficit magnocelular y la capacidad de lectura, lo que sugiere un vínculo entre los déficits magnocelulares y el procesamiento ortográfico (almacenamiento de patrones de lectura). letras en el sistema de procesamiento visual). [9] Esto es consistente con la teoría de que algunas personas disléxicas pueden tener déficits de percepción del movimiento. La hipótesis del déficit pansensorial con respecto a los disléxicos establece que un déficit en el procesamiento de estímulos que cambian rápidamente puede ser un déficit congénito en el procesamiento magnocelular o de tipo magnocelular. [9]
Los niños con dislexia poseen un umbral de frecuencia de parpadeo más bajo en comparación con los no disléxicos cuando las imágenes de contorno fantasma son acromáticas (carecen de color). Sin embargo, cuando se presentan imágenes similares a las imágenes de puntos en blanco y negro mencionadas anteriormente, pero usando un color equiluminante (también conocido como isoluminante), en el que la luminancia de los colores es la misma pero el tono no, la ilusión desaparece para los no disléxicos como Bueno. [9] Sin embargo, agregar una diferencia de luminancia tan pequeña como el 10% entre los colores reactiva la ilusión. [2] Este hallazgo sugiere que la vía parvocelular, que es sensible al color, no es responsable de esta ilusión. [2] [9] Por el contrario, se cree que la vía magnocelular es insensible al color. [2] Ramachandran y Rogers-Ramachandran compararon el uso de contornos de equiluminancia en estas tareas con el uso de un “bisturí” psicofísico para separar los subsistemas de la vía visual en función de sus funciones funcionales. [2]
Cuando los estímulos utilizados para presentar contornos fantasma consisten en franjas horizontales acromáticas claras y oscuras adyacentes (rejillas de ondas cuadradas), se pueden examinar variaciones en la frecuencia espacial y temporal. Un aumento o disminución en el grosor de la franja ajusta la frecuencia espacial, y la frecuencia temporal se manipula mediante aumentos y disminuciones en la tasa de parpadeo. Los hallazgos muestran que a medida que aumenta la frecuencia espacial, disminuye la sensibilidad a la frecuencia temporal. Por ejemplo, con una frecuencia temporal de 7 Hz, la frecuencia espacial requerida para que los sujetos perciban el contorno fantasma fue de 8,96 ciclos grado −1 . Los sujetos perdieron la capacidad de detectar la fase temporal cuando la frecuencia temporal estaba por encima de 7 Hz, lo que indica que confiaban en alguna otra señal para detectar contornos fantasmas. Este hallazgo sugiere que el lugar donde se procesan los contornos fantasmas a lo largo del sistema visual puede cambiar, dependiendo de qué técnica de detección de patrones se esté utilizando. [7] Keily et al. observaron la duración del estímulo, en relación con la presentación de imágenes parpadeantes, y no encontraron ninguna mejora en la detección entre 34 y 340 milisegundos, lo que sugiere que el primer par de fotogramas parpadeantes son cruciales para la percepción del contorno fantasma. [1]
Al analizar las formas generadas por parpadeos, Quaid y Flanagan [5] observaron que, a medida que aumentaba el tamaño del estímulo, disminuían los umbrales de contraste de fase para estos contornos fantasma. Además, los umbrales disminuyeron a medida que aumentó el número de estímulos observados. Los estímulos de gran tamaño combinados con una gran cantidad de estímulos produjeron los umbrales más bajos de todos.
La percepción de contornos fantasmales se extiende más allá de un simple borde recto entre dos mitades de un cuadro. Los investigadores también han empleado formas y letras alfabéticas para representar esta ilusión. [1] [3] [10] La presentación es similar a una placa pseudoisocromática (es decir, una placa de Ishihara ), pero en lugar de detectar daltonismo , esta prueba está destinada a detectar déficits en las vías magnocelulares. [3] La inversión de contraste a altas frecuencias temporales elimina los patrones de puntos que componen el objeto y el fondo, dejando así sólo la percepción del borde del objeto para definir el objeto. [1] Al igual que con las tareas de borde fantasma, los tiempos de exposición más prolongados a las imágenes parpadeantes no muestran ninguna mejora de la ilusión, lo que indica una vez más que se necesitan muy pocos parpadeos de fotogramas para que la ilusión esté presente. Sin embargo, las duraciones de rampa más largas (tiempos de inicio y finalización de la presentación del estímulo) aumentan drásticamente los umbrales para la detección de la ilusión de contorno y, finalmente, eliminan por completo la ilusión percibida. [1] También de acuerdo con las tareas de bordes, convertir las imágenes en colores equiluminantes elimina la ilusión de estos bordes de objetos. [3]
Existe un debate sobre si la tasa de parpadeo es o no la característica definitoria que divide los contornos fantasma de la vía magnocelular y las "características de la superficie" de la vía parvocelular . Las características de la superficie se definen como la percepción de la fase temporal absoluta de las imágenes parpadeantes, que se hace evidente en frecuencias más bajas (5-7 Hz). [6] En otras palabras, las características de la superficie son visibles cuando podemos ver las imágenes parpadeando de una a otra. Esta percepción se produce a tasas de parpadeo más bajas. Con tasas de parpadeo altas, las imágenes aparecen como una sola imagen. Skottun y Skoyles [6] encontraron varios agujeros potenciales en la teoría de que la percepción de contornos fantasma representa la actividad magnocelular y la percepción de las características de la superficie representa la actividad parvocelular. Un argumento es que las altas frecuencias temporales utilizadas para activar la ilusión del contorno fantasma (>15 Hz) no son frecuencias óptimas para las neuronas magnocelulares. Las frecuencias óptimas para las neuronas magnocelulares y parvocelulares son similares entre sí y están más cerca del rango de 5 a 7 Hz, el rango de frecuencia donde se pueden ver las características de la superficie. [6] Además, afirman que, debido a una respuesta de bloqueo de fase de las neuronas parvocelulares en frecuencias temporales altas, es probable que existan otros mecanismos en juego al percibir características de la superficie en estas frecuencias temporales más altas.
Skottun y Skoyles también cuestionan si la percepción de contornos fantasmas está específicamente relacionada con la luminancia . [6] Nuestra incapacidad para procesar el color a altas frecuencias temporales puede estar más relacionada con el funcionamiento del sistema parvocelular , en lugar de ser una diferencia definitoria entre los sistemas parvocelular y magnocelular . Además, suponen que la detección de características de superficie en frecuencias temporales bajas puede deberse a un procesamiento más avanzado en el sistema visual, basándose en el hecho de que las neuronas corticales tienen tiempos de integración más largos, en comparación con las neuronas subcorticales que se encuentran en los sistemas magno y parvocelular. . [6] Quaid y Flanagan recomiendan mirar la corriente dorsal para el procesamiento de contornos ilusorios, afirmando que se pueden detectar formas definidas por el movimiento, incluso con un déficit magnocelular. [5] También señalan que la corriente dorsal media estímulos de baja frecuencia temporal y alto contraste, así como el movimiento, lo que la convierte en un candidato viable para procesar esta ilusión.
Al abordar la teoría de que los déficits magnocelulares desempeñan un papel potencial en la dislexia, Skottun y Skoyles [6] sostienen que puede ser más bien un déficit general del procesamiento temporal, no sólo un déficit magnocelular. Afirman que la incapacidad de los niños disléxicos para procesar estímulos que cambian rápidamente o que ocurren brevemente puede no estar relacionada con el sistema magnocelular. En última instancia, concluyen que se necesita más investigación para respaldar la teoría de que los contornos fantasmas y las características de la superficie son causados por los sistemas magnocelular y parvocelular, respectivamente, y, por lo tanto, sería prudente no limitar exclusivamente la investigación de los contornos fantasmas y las características de la superficie. al análisis de cómo funcionan los sistemas magno y parvocelular. [6]
