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 como resultado la percepción visual , así como los comportamientos que dependen de la visión. En el pasado, la neurociencia visual se ha centrado principalmente en cómo el cerebro (y en particular la corteza visual ) responde a los rayos de luz proyectados desde imágenes estáticas y sobre la retina . [1] Si bien esto proporciona una explicación razonable para la percepción visual de una imagen estática, no proporciona una explicación precisa de cómo percibimos el mundo como realmente es, un entorno 3-D en constante cambio y en constante movimiento. Los temas resumidos a continuación son representativos de esta área, pero están lejos de ser exhaustivos. Para ser menos específico en el tema, se puede ver este libro de texto para el vínculo computacional entre las actividades neuronales y la percepción y el comportamiento visual: "Understanding vision: theory, models, and data" , publicado por Oxford University Press 2014. [2]
Un estudio reciente [3] que utilizó Potenciales Relacionados con Eventos ( ERPs ) relacionó una mayor actividad neuronal en la región occipito-temporal del cerebro con la categorización visual de las 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 occipito-temporal, un área que ya se sabe que cambia con los estímulos faciales. Estudiar utilizando el EEG y los métodos 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 clasificación de imágenes, [6] para determinar en qué partes de estímulos visuales complejos (como un rostro) se confiará 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 abrir los ojos, y los estímulos que exhibían felicidad exhibían un cambio en la boca para hacer una sonrisa. Independientemente de la expresión del rostro del estímulo, la región cerca de los ojos afectó al EEG antes que las regiones cerca de la boca. Esto reveló un orden secuencial y predeterminado para la percepción y el procesamiento de los rostros, siendo el ojo el primero, y la boca y la nariz procesadas después. Este proceso de integración descendente solo ocurrió cuando los rasgos faciales inferiores fueron cruciales para la categorización de los estímulos. Esto se explica mejor comparando lo que sucede cuando a los participantes se les muestra un rostro que exhibe miedo, versus felicidad. El N170 alcanzó su punto máximo ligeramente antes para los estímulos de miedo a unos 175 milisegundos, lo que significa que a los participantes les tomó menos tiempo reconocer la expresión facial. Esto es esperable porque solo se necesitan procesar los ojos para reconocer la emoción . Sin embargo, al procesar una expresión feliz, donde la boca es crucial para la categorización, debe tener lugar la integración descendente, y por lo tanto, el pico N170 se produjo más tarde, alrededor de los 185 milisegundos. Con el tiempo, la neurociencia visual pretende explicar por completo cómo funciona el sistema visual.Procesa todos los cambios en los rostros y en los objetos. Esto proporcionará una visión completa de cómo se percibe visualmente el mundo constantemente y puede proporcionar una idea de la relación entre la percepción y la conciencia .
Recientemente, los científicos han llevado a cabo 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 mucho más alto de cognición que implica la interpretación de iluminaciones y sombras en lugar del proceso que ocurre en 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 el efecto de inducción. La imagen consta de 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 la del 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 de la 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 aguda de negro a blanco en el medio y luego se desvanece a gris medio en el otro lado. Los otros dos diagramas muestran los mismos dos efectos pero con una intensidad mucho mayor . Esto se debe a que las formas de las ilustraciones son tridimensionales, lo que hace que la mente humana interprete las áreas aparentemente más oscuras como sombras. [8] Esto 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 completado muchos de los pasos entre el momento en que la luz llega a nuestra retina hasta que experimentamos la percepción visual de nuestro mundo. El conocimiento de este proceso permite a los psicólogos clínicos obtener una mayor comprensión de lo que puede estar causando los trastornos visuales en sus pacientes. Si bien comprender el proceso subyacente de un trastorno visual por sí solo no proporcionará un tratamiento al paciente , hará que tanto el paciente como el médico se sientan cómodos al saber exactamente con qué se enfrentan desde una perspectiva científica basada en la investigación en neurociencia visual en lugar de un relato descriptivo de los síntomas por parte del paciente. [9]