El genio de la astronomía Galileo Galilei observó que cuando se miran
algunos planetas a simple vista aparentan ser más grandes de lo que son
en realidad. Ahora un equipo de la Universidad Estatal de Nueva York,
liderado por un gallego, ha descubierto que una respuesta neuronal
diferente a los colores claros y oscuros está detrás de este efecto
visual, el mismo que hace que leamos mejor el negro sobre el blanco.
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| Los círculos difuminados blanco y negro son iguales pero el blanco parece más grande |
Esta semana se conmemora el 450 aniversario del
nacimiento de Galileo Galilei (Pisa, 15 de febrero de 1564 – Arcetri, 8
de enero de 1642). Uno de los fenómenos que desconcertaba al famoso
astrónomo era por qué el aspecto de planetas como Venus se presentaba
‘ampliado’ cuando se miraba a simple vista. De hecho, parecía ser ocho o
diez veces más grande que Júpiter y, sin embargo, al observarlos con el
telescopio este gigante gaseoso era cuatro veces o más grande que
Venus.
Galileo se dio cuenta de que esta
ilusión óptica no la producía el objeto, sino nuestros ojos, aunque no
entendía el mecanismo: “Quizá sea porque su luz se refracta en la
humedad que cubre la pupila, o porque se refleja desde los bordes de los
párpados y luego estos rayos se difunden sobre la pupila, o por alguna
otra razón”.
Las generaciones posteriores de
científicos asumieron y compararon la existencia de este efecto óptico
con lo que ocurre por el vaho en una lente empañada, pero no fue hasta
el siglo XIX cuando el físico y médico alemán Hermann von Helmholtz se
planteó en su Tratado de Óptica Fisiológica que se necesitaba algo más
para explicar esta ilusión, además de notar que tenemos mejor resolución
espacial para las cosas oscuras que para las iluminadas.
Los estímulos oscuros producen una respuesta neuronal fiel al objeto, pero los claros lo exageran
Ahora investigadores de la Universidad Estatal de
Nueva York parecen haber encontrado la respuesta: Nuestra respuesta
neuronal a los objetos claros y oscuros es diferente, ya que se procesa
por canales distintos (ON y OFF) que no actúan de la misma manera.
“Los
canales ON y OFF son vías de información que comienzan en la retina”,
explica a Sinc el director del trabajo, el español José Manuel Alonso,
“de tal forma que las células ON responden a la luz ON –los objetos
claros– y las células OFF lo hacen a luz OFF –objetos oscuros–”.
Mediante
el examen de las respuestas de las neuronas en el sistema visual del
cerebro, los científicos han demostrado que los estímulos oscuros
producen una respuesta neuronal fiel que representa exactamente el
tamaño del objeto. Sin embargo, los estímulos con luz ofrecen una
respuesta no lineal exagerada que hacen que estos se vean más grandes,
como le ocurría a Galileo con Venus.
El efecto explica por qué es más fácil leer esta noticia con letras negras sobre fondo blanco
En su estudio, que publica esta semana la revista PNAS,
los neurocientíficos han comprobado que los lunares o puntos blancos
sobre fondo negro se ven más grandes que los mismos lunares o puntos
cuando son negros sobre fondo blanco.
Al
rastrear este fenómeno como una función de la forma en que las neuronas
se colocan y se conectan en la retina y el cerebro, los autores
consideran que probablemente esta ilusión se estableció en los
fotorreceptores de los ojos desde los orígenes de la visión.
Según
los autores, este efecto es el responsable de la forma en que vemos
todo, desde las texturas hasta las caras, con sus partes claras y
oscuras, además de explicar por qué es más fácil leer esta noticia con
letras negras sobre fondo blanco –tenemos más resolución para lo oscuro–
y no al revés.
Referencia bibliográfica:
Jens
Kremkow, Jianzhong Jin, Stanley Jose Komban, Yushi Wang, Reza Lashgari,
Xiaobing Li, Michael Jansen, Qasim Zaidi, Jose-Manuel Alonso. “Neuronal
nonlinearity explains greater visual spatial resolution for darks than
lights”. PNAS, 10 de febrero de 2014.
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