La Percepción de la Realidad, 2

Alfredo Rodríguez Tébar

En mi anterior articulillo (Percepción de la Realidad, 1, del 23 de marzo) describía a grandes brochazos, con un respetable grado de imprecisión, cómo una parte de la realidad física exterior, aquella que puede ser captada por nosotros, llega a la retina, donde es capturada, y experimenta la primera transformación. Recapitulando, la sensibilidad de nuestra retina es limitada y son, por lo tanto, muchos aspectos y características de la realidad las que no puede percibir, como, por ejemplo, la discriminación de dos puntos próximos y/o lejanos para la que no tenemos la agudeza visual adecuada, o reflexiones de luz fuera del rango electromagnético que puede excitar los pigmentos retinianos. En este escrito trataré de describir cómo la señal eléctrica generada en la retina excitada por la visión de un objeto alcanza la corteza visual situada en la parte occipital de nuestro cerebro, y cómo la percepción es allí modificada por diversos procesos, específicos de la individualidad de cada cual.

El camino que usa la señal óptica desde la retina al cerebro es largo, complicado y prácticamente dilucidado; se conoce muy bien, pero no lo voy a describir por no ser necesario para el fin que persigo: la elaboración cerebral de las señales ópticas, que suele ser diferente, incluso alejarse, de la realidad física que nos rodea.

La señal óptica llega al cerebro

Desde mediados del s. XX una serie de neurofisiólogos ha hecho descubrimientos trascendentales en la Fisiología de la visión. Entre ellos destacaron el canadiense David H. Hubel (1926-2013) y el sueco Torsten Wiesel (1924), quienes empezaron su colaboración en el laboratorio de Stephen Kuffler en Harvard, EEUU, y lo hicieron durante más de veinte años. Básicamente una serie de sus experimentos, quizá la más relevante, puede ser descrita así:

Cogían un gato y lo anestesiaban, manteniendo sus ojos abiertos; trepanaban el cráneo para acceder a la corteza occipital (visual) del animal y con un micro-electrodo ensartaban una neurona. El micro-electrodo estaba conectado a un osciloscopio que registraría la actividad eléctrica de la neurona, su “encendido” (despolarización) en caso de ser excitada. Observaron (Figura 1) que las diferentes neuronas se disparaban solamente cuando la barrita luminosa tenía unas orientaciones determinadas.

Figura 1. A. A un gato anestesiado, con ojos abiertos, se le proyecta en una pantalla como estímulo una barrita luminosa en diferentes orientaciones. En una neurona de la corteza visual (lóbulo occipital) se implanta un microelectrodo que detectará el disparo de la neurona, amplificado y registrado en un osciloscopio. B. La neurona solo se excita cuando la barrita luminosa está orientada en una posición definida. En este caso concreto, la máxima excitación de la neurona empalada ocurre cuando la barrita está en posición vertical. Otras neuronas, resultarán excitadas cuando la orientación de la barrita sea distinta (ver Figura 2).

Observaron que, como en otros sitios del llamado neocortex, las neuronas en la corteza visual se organizan en columnas, de tal forma que un electrodo sucesivamente implantado en las neuronas de la misma columna se excitarán cuando la barrita luminosa esté orientada en una posición definida (Figura 2, parte izquierda), mientras que si el electrodo se introduce oblicuamente, empalando neurona tras neurona de columnas adyacentes, cada neurona se excitará cuando la barrita luminosa esté en una determinada orientación (Figura 2, parte derecha)

Figura 2. La corteza cerebral del llamado neocortex (la más externa y adyacente a las meninges) está organizada en columnas neuronales. Si un electrodo es introducido verticalmente (parte izquierda), registrará los disparos celulares cuando la retina del animal es excitada por una barrita luminosa siempre en la misma orientación. Por el contrario, si el electrodo va registrando sucesivamente neuronas de diferentes (y adyacentes) columnas, estas se excitarán cuando la orientación del estímulo vaya girando. Cada columna de neuronas está preparada para recibir la señal que emite un barrita en la misma posición.

Según estos datos podemos afirmar que el sistema visual opera analíticamente; que la retina “deconstruye” la imagen recibida del mundo exterior en diferentes partes, cada una estimulando separadamente una pequeña área de la retina. Desde esta, los diferentes estímulos viajarán separadamente en una serie de pasos computacionales hasta que, al final, los estímulos serán combinados en la corteza visual para proveernos una imagen bastante aproximada de la realidad.

Este párrafo posiblemente enfollonado, puede explicarse mejor con el siguiente simple ejemplo (Figura 3):

Figura 3. Una circunferencia del mundo exterior (izquierda) es percibida por la retina de forma deconstruida o fragmentada: pequeñas partes de la circunferencia son captadas (circunferencia central) por áreas discretas de la retina que envían separadamente los estímulos al cerebro. En la corteza visual cada parte de la circunferencia será percibida por aquella columna de neuronas programada para ver las que presenten una determinada orientación. La integración de tan múltiples impulsos dará como resultado una circunferencia (derecha) muy similar a la del mundo exterior.

Si nosotros miramos, por ejemplo, a una circunferencia negra sobre fondo blanco, la retina descompondrá la circunferencia en pequeños fragmentos, orientados en todas las direcciones del plano. Cada fragmento excita una pequeñísima área de la retina y la información sobre cada fragmento es trasmitida separadamente a la corteza visual. Allí cada fragmento excitará la columna neuronal sensible a la orientación que traiga. Al final, la información de todos los fragmentos es procesada y combinada para formar una imagen parecida, pero no idéntica, a la que impresionó la retina.

Esta interpretación de la percepción visual es acorde con los datos electrofisiológicos y anatómicos, extrae las características de la imagen real (descomponiéndola), filtra y procesa sus características por separado y, al final, las combina para formar una imagen aproximada a la realidad. Así es como funcionan los computadores, la inteligencia artificial y las máquinas de visión en un futuro cercano permitirán ver a los ciegos. La conclusión final es que nosotros vemos las cosas más o menos como son en realidad siempre que podamos discriminarlas y reflejen un color dentro del espectro que podemos percibir. Pero la percepción visual no es enteramente así .

La elaboración cerebral de las percepciones

En 2015 se hizo “viral” en Internet la foto mal expuesta de un vestido mostrado en la Figura 4.

Figura 4. (He tratado de poner una foto lo más parecida al original porque las sucesivas copi-pegas alteran los colores). Esta fotografía mal expuesta se hizo «viral» en Internet en 2015. A algunas personas este vestido les parece azul y negro; a otras, blanco y dorado (personalmente, yo lo veo azul y dorado; soy incapaz de ver tonos negros y blancos, pero esto solo es una elaboración mental propia que quizá no tenga relación con la realidad).

Las disputas entre los que veían el vestido de una forma u otra llegaron a ser también «virales». La disparidad de la percepción refleja claramente que lo percibido, al menos por algunos, no tiene nada que ver con la realidad e indica que la percepción tiene un componente de elaboración cerebral que varía de unos individuos a otros porque la parte más individualizada de nuestra anatomía, más que las huellas digitales o cualquier otro parámetro morfométrico, es el cerebro con una citoarquitectura única y no reproducible de individuo a individuo.

[seguiré ahora parcialmente a Anil K. Seth. La construcción cerebral de la realidad. Investigación y Ciencia, noviembre 2019, pág 28 y sig.]. Desde antiguo han sido muchos los filósofos y hombres de ciencia que han distinguido las diferencias entre la realidad exterior y la percepción que adquirimos de ella. Para Alhacén (al-Haytham, s. X), la percepción es un proceso de razonamiento y deducción; para Kant, el noúmeno, la realidad en sí, no es accesible a la percepción humana por ser aquella demasiado compleja para ser percibida en toda su extensión. Nosotros, según los filósofos antiguos, percibimos una parte pequeñita de la realidad, que nuestro cerebro se encarga de expandir y transformar de acuerdo con nuestras propias experiencias previas.

La originalidad de un fisiólogo tan genial como Hermann von Helmholtz (s. XIX)  fue proponer que la percepción es un proceso de inferencia inconsciente, que los científicos de hoy conocen como procesamiento predictivo, según el cual, tan pronto como el cerebro recibe un estímulo sensorial, comienza a lucubrar una serie de asociaciones que pueden interpretar en su beneficio los inputs que recibe.

[Inciso: He citado a tres grandes filósofos/ científicos que estudiaron y escribieron sobre la percepción visual: Alhacén, Kant y von Helmholtz (hubo muchos más); por no añadir más aridez a este escrito, prefiero no describir nada acerca de sus ideas sobre la percepción y dedicar en unas semanas un escrito a la historia de la ciencia de la luz y la percepción visual].

El cerebro está constantemente creando expectativas y conjeturas y, cuando recibe un estímulo del exterior, lo coteja y compara  con experiencias previas, valorando la fiabilidad de dichos estímulos. Los científicos actuales llaman a este proceso inferencia bayesiana (por Bayes, un clérigo y matemático inglés del s. XVIII), la asimilación a nuestra experiencia de nuevos datos cargados de incertidumbre. En otras palabras, el cerebro se pasa todo el tiempo fabricando predicciones sensoriales y cuando llega un determinado estímulo, lo compara con esas predicciones, que le servirán para aceptar con un determinado grado de certidumbre o rechazar las señales sensoriales que le llevan los sentidos. Independientemente del grado de aceptación, los nuevos estímulos sí podrán modificar la maquinaria predictiva para acomodar futuras sensaciones.

Una forma de predicción sensorial es la percepción tridimensional de los objetos. De las tres (al menos) dimensiones del espacio, solo podemos percibir dos; la razón es sencilla: la retina es plana (bueno, es algo abombada, pero es una lámina delgada y, por lo tanto, bidimensional). Es verdad que con dos ojos en posición frontal practicamos una paralaje que nos ayuda a formar una percepción tridimensional, pero tal percepción es una construcción cerebral que está basada en experiencia previas sobre las que el cerebro fabrica una predicción tridimensional.

Voy a poner un ejemplo que quizá puede ayudar. Aprovechando que ahora los bares cierran a las 22:30 h, anoche fui a una terraza con mi señora a tomar una copa. Sobre la mesa había varios objetos: nuestras copas, un pequeño florero, un platillo con aceitunas y otro con patatas chips. Como tal, era la primera vez que yo veía aquellos objetos así dispuestos y, ciertamente, mi retina los percibía en dos dimensiones (“como no puede ser de otra manera”, que diría un político). No obstante, basado en experiencias previas, mi cerebro ya había hecho una predicción tridimensional de los objetos de la mesa y había acomodado mi percepción a mi predicción, por la cual mi copa es la que estaba más cerca de mí y, el florero lo más lejano. Experiencias previas seguro que ayudaron a mi cerebro a predecir la tridimensionalidad de los objetos sobre la mesa.

El flujo sensorial (del exterior hasta el cerebro) solo nos sirve para calibrar nuestras percepciones, para mantenerlas con cierta vinculación con el mundo exterior. En otras palabras, las percepciones tienen un componente de dentro hacia fuera mayor que el inverso de fuera hacia dentro. Como dice Seth en el artículo referido, la percepción es una construcción esencialmente activa de la mente, una alucinación controlada.

Lo dejo aquí por el momento. En una siguiente entrega expondré cómo entienden otros autores la máquina predictiva que es el cerebro y el equilibrio necesario entre este y el mundo exterior que, en caso de desconexión, la alucinación se descontrola y nuestra mente actuará por su cuenta fabricando una realidad excesiva o exclusivamente virtual, despegada de la realidad exterior, capaz de “ver” lo que uno quiera, sea a Jesucristo, a la Virgen María o al infierno, como ha sido el caso en innúmeros ejemplos de apariciones y visiones celestiales que nos contaron en nuestra dulce juventud.

(continuará)

 

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