El contraste tiene un impacto en el reflejo optocinético, lo que nos permite percibir claramente el paisaje desde un tren en movimiento. Investigadores de Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) en Munich ahora han demostrado que las características visuales que modulan esta capacidad están codificadas en la retina.

Cuando miramos por la ventana de un tren en movimiento, nuestros músculos oculares están constantemente en funcionamiento, estabilizar la mirada para mantener enfocado el paisaje que pasa. Este llamado reflejo optocinético nos permite medir la velocidad relativa de la escena que pasa, y así nos ayuda a estabilizar las imágenes que cambian rápidamente en la retina; de lo contrario, percibiríamos lo que pasa más allá de la ventana del carro como un borrón difuso. Los investigadores dirigidos por el profesor Hans Straka, neurobiólogo de la LMU, han demostrado ahora de forma experimental que las características de la imagen visual del entorno desempeñan un papel importante en el análisis y la evaluación del movimiento relativo. En particular, encuentran que los niveles de contraste determinan la eficiencia con la que un observador en movimiento percibe el desfile que pasa. Los resultados del nuevo estudio aparecen en el Revista de biología experimental .

Todos los vertebrados muestran reflejos optocinéticos, que son responsables de afinar los movimientos involuntarios de los músculos oculares, que a su vez nos permiten estabilizar fielmente los objetos cuando nos movemos. El funcionamiento de este sistema optocinético depende del procesamiento rápido de la información visual, y en la capacidad de estimar de manera realista la velocidad relativa de los objetos en la escena que pasa, bajo niveles de iluminación muy variables. Para investigar cómo los parámetros visuales, como los patrones de imagen, las condiciones de iluminación y los contrastes de luminosidad modifican esta capacidad, Straka y sus colegas se volvieron hacia la rana de garras africana Xenopus laevis, un sistema modelo popular en el campo de la neurobiología, y usó una cámara de video de alta resolución para seguir los movimientos oculares de los renacuajos. Ellos revelaron que cuando se enfrenta a un patrón de campo grande de puntos que se mueven hacia adelante y hacia atrás, los ojos del renacuajo ejecutaron movimientos de mayor amplitud cuando el patrón consistía en puntos blancos sobre un fondo negro que cuando se invirtió el "esquema de color". En otras palabras, la polaridad del contraste tuvo una marcada influencia en la eficiencia de la percepción del patrón en movimiento. La estructura del patrón en sí, por otra parte, era irrelevante en este contexto.

"Luego medimos la actividad del nervio óptico, que transmite la señal visual desde la retina a los centros visuales del cerebro, "Dice Straka." Los resultados revelaron que la diferencia en la eficiencia de la percepción del movimiento está codificada al nivel de la retina:los puntos blancos sobre un fondo negro generan tasas de impulsos nerviosos de mayor amplitud que los puntos negros sobre un fondo blanco ". , el cerebro no está involucrado en hacer esta distinción. Simplemente recoge los patrones de impulso de la retina y los transmite a los nervios que controlan los músculos del ojo. "Esto implica que la calidad del movimiento ambiental caracterizado por estructuras muy iluminadas sobre un fondo más oscuro y, por lo tanto, la capacidad de rastrear objetos de interés, es mayor que en la situación inversa. donde las estructuras oscuras se ven en un entorno brillante, "como explica Straka." Nos sorprendió mucho descubrir esta diferencia. Puede ser un reflejo del hecho de que los renacuajos pasan sus vidas en un medio relativamente turbio, y se alimentan de artículos que son más brillantes que el agua del estanque. Por tanto, podría ser una adaptación a su estilo de vida ".

Ranas maduras, por otra parte, tienden a nadar más cerca de la superficie y obtienen su alimento en o por encima de ella. Por eso, El equipo de LMU ahora cree que un patrón de puntos negros sobre un fondo blanco probablemente evoque movimientos oculares más grandes en adultos Xenopus. Ahora están comprometidos en probar si la eficiencia relativa del reconocimiento de patrones, mediada por la conectividad de los fotorreceptores en la retina, se invierte durante la metamorfosis cuando el renacuajo se transforma en la rana madura. "Si la rana adulta está mejor equipada para percibir patrones oscuros sobre un fondo brillante, eso probaría que las eficiencias relativas de los diferentes modos de reconocimiento de patrones están definidas por el modo de vida del animal ", Straka concluye.