Este artículo se publica en colaboración con The Conversation.
Dado que vemos el mundo a través de dos pequeñas retinas planas situadas en la parte posterior de los ojos, resulta sorprendente que lo que percibe cada uno de nosotros sea un mundo visual continuo y tridimensional.
Las retinas responden a distintas longitudes de onda de la luz del mundo que nos rodea. Pero eso es solo la primera parte del proceso. Nuestro cerebro tiene que realizar un gran trabajo con todos esos datos brutos que llegan: unirlos, elegir en qué concentrarse y qué ignorar. Es el cerebro el que construye nuestro mundo visual.
Los investigadores en neurociencia y los científicos cognitivos han logrado recientemente grandes avances en el estudio del funcionamiento de este proceso. Mi propia investigación se centra en cómo los seres humanos construyen el mundo visual, seleccionando qué información visual atender y utilizando la memoria visual para retenerla durante periodos breves de tiempo. Para construir nuestra percepción del mundo visual en el que vivimos, interviene mucho más que la simple entrada sensorial.
Primer paso de la visión: el ojo. BruceBlaus, CC BY
Los ojos como sensores visuales
La retina es una capa de células situada en la parte posterior de cada uno de nuestros ojos. Algunas de estas células, llamadas fotorreceptores, son sensibles a la luz. Existen dos tipos principales: los bastones son sensibles a las diferencias entre luz y oscuridad, y los conos son sensibles al color.
Estos fotorreceptores se agrupan con mayor densidad en una pequeña zona situada en el centro de la retina, llamada fóvea. Corresponde al centro de nuestra visión, donde la resolución es máxima. El detalle disminuye progresivamente a medida que nos alejamos del centro de nuestro campo visual, es decir, en la periferia (de ahí el término «visión periférica»).
Al observar nuestro entorno, movemos los ojos. Esto nos permite orientar la fóvea hacia lo que más nos interesa dentro de nuestro entorno inmediato. Estos movimientos oculares voluntarios reciben el nombre de sacadas y se realizan unas tres veces por segundo.
Ojos + cerebro = visión
Dado que los ojos están en constante movimiento, ¿cómo es posible que la imagen del mundo que tenemos en la mente parezca tan estable? Al investigar esta aparente discrepancia, los neurocientíficos han descubierto que las señales procedentes de los ojos son suprimidas durante las sacadas, por lo que no registramos el movimiento rápido ni el desenfoque de la imagen que, de otro modo, se producirían. Además, nuestro cerebro corrige los movimientos oculares utilizando la información de los músculos que controlan dichos movimientos. Como el cerebro omite la información que llega mientras los ojos se mueven, nuestro mundo visual se percibe sobre todo durante las fijaciones, los breves periodos de tiempo (de unos 200 a 300 milisegundos) en los que los ojos permanecen inmóviles. Al leer, por ejemplo, los ojos se mueven solo entre el 10 % y el 20 % del tiempo.
Durante cada fijación, debemos seleccionar la información visual más relevante para realizar la tarea que tenemos entre manos. Tenemos la capacidad de atender o centrarnos en una o varias fuentes de información mientras ignoramos el resto, o al menos reducimos su importancia. Los investigadores denominan a esto atención visual; consideran que es fundamental para ayudarnos a unir o integrar rasgos elementales (por ejemplo, el color o la orientación) y formar la percepción de objetos completos en el entorno.
En otras palabras, la teoría sostiene que la atención visual es nuestra pequeña ventana al mundo. Es a partir de ese enfoque limitado, tanto en el espacio como en la atención, como nuestro cerebro integra la información visual en objetos coherentes. Por ejemplo, al mirar una concurrida calle de ciudad, hay muchas fuentes potenciales de información visual en las que fijarnos. Pero, mediante nuestra atención visual, en cada momento solo seleccionamos un pequeño subconjunto de esa información; por ejemplo, la mancha amarilla que se acerca hacia nosotros y se convierte en un taxi.
La memoria visual ayuda a construir la escena
Son los procesos selectivos, como la atención visual, los que permiten al cerebro procesar la información importante y descartar la que no lo es. Lo que resulta o no de interés dependerá de los objetivos individuales de cada persona. Por ejemplo, un estudio demostró que los observadores detectaban un cambio en un objeto de un entorno de realidad virtual solo si dicho objeto era relevante para la tarea en el momento del cambio. Por ejemplo, si se les pedía que ordenaran virtualmente ladrillos según su tamaño, era más probable que notaran cambios en las dimensiones de los ladrillos que si simplemente los levantaban en el orden en que aparecían.
Para determinar qué es o no importante para la tarea en curso, una persona necesita una forma de retener cierta información a lo largo del tiempo. Aquí es donde entra en juego la memoria visual. Suele dividirse en dos variantes: a corto y a largo plazo. La memoria visual a corto plazo es la más importante en la construcción y estabilización, momento a momento, del mundo visual.
Los científicos solían pensar que la memoria visual a corto plazo representaba el mundo visual en detalle, integrando la información de cada fijación ocular inmóvil para construir una detallada «imagen en la cabeza» de nuestro entorno.
Sin embargo, investigaciones más recientes han demostrado que los observadores normalmente no advierten cambios relativamente grandes en el entorno visual cuando estos van acompañados de, por ejemplo, un movimiento ocular u otra interrupción. Este fenómeno se denomina ceguera al cambio.
En un fenómeno relacionado, denominado ceguera por inatención, las personas suelen pasar por alto eventos evidentes del entorno cuando están absortas en una tarea no relacionada. Por ejemplo, cuando se les pide que cuenten los pases de un balón de baloncesto, las personas por lo general no advirtieron la presencia de una persona disfrazada de gorila que cruzaba la cancha y atravesaba justo el grupo de jugadores.
La investigación sobre estos fenómenos y sus mecanismos asociados ha demostrado que los seres humanos construyen, a lo largo de las fijaciones oculares, una versión más esquemática del entorno de lo que se creía. Esta versión esquemática se conoce habitualmente como gist de la escena. Contiene información conceptual sobre la categoría básica de la escena (¿es natural, construida por el ser humano, un paisaje urbano?) y su disposición general, quizá limitada a unos pocos objetos o rasgos. Esta versión esquemática del entorno dista mucho del escenario de la «imagen en la cabeza». Pero es esta información esquemática la que nos guía de una fijación ocular a la siguiente, durante la cual puede captarse información más detallada.
Si el cerebro no realizara constantemente cálculos como procesador visual, la información visual que recibimos a través de los ojos seguiría siendo un caos entrecortado. Los mecanismos neurológicos correctores tienen en cuenta los movimientos de nuestros ojos. La memoria visual y la atención trabajan juntas para permitir una transición fluida de una fuente de información a la siguiente. En conjunto, estos procesos permiten a nuestro cerebro crear la percepción de un mundo visual coherente y estable.
La publicación no implica el respaldo de los puntos de vista por parte del Foro Económico Mundial.
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Autor: Alex Burmester es investigador asociado en percepción y memoria en la Universidad de Nueva York.
Imagen: Un radiólogo examina las radiografías cerebrales de un paciente. REUTERS/Rupak De Chowdhuri.