Las ilusiones visuales han desconcertado a científicos y filósofos durante años. ¿Cómo es posible que los objetos y su entorno puedan afectar la forma en que percibimos su color o patrón? Un nuevo estudio de investigación sugiere que estas ilusiones pueden ser explicadas por limitaciones en la forma en que nuestros ojos y neuronas visuales trabajan, en lugar de procesos psicológicos más complejos.
Los científicos y filósofos han debatido durante mucho tiempo si estas ilusiones son causadas por el procesamiento neuronal en el ojo y los centros visuales de bajo nivel en el cerebro, o si involucran procesos mentales de alto nivel como el contexto y el conocimiento previo.
El Dr. Jolyon Troscianko, de la Universidad de Exeter, y su equipo, ha querido arrojar luz sobre este antiguo debate y ha desarrollado un modelo que propone que son las respuestas neuronales simples y sus limitaciones las que explican estas ilusiones, en lugar de procesos psicológicos más profundos.
«Nuestros ojos envían mensajes al cerebro haciendo que las neuronas disparen más rápido o más lento. Sin embargo, existe un límite en la velocidad a la que pueden disparar, y las investigaciones anteriores no han tenido en cuenta cómo este límite podría afectar la forma en que percibimos los colores», explica el Dr. Troscianko, del Centro de Ecología y Conservación del Campus Penryn de Exeter en Cornualles.
El modelo desarrollado combina esta «capacidad de ancho de banda limitada» con información sobre cómo los humanos perciben patrones a diferentes escalas, junto con la suposición de que nuestra visión funciona mejor cuando observamos escenas naturales.
Originalmente creado para predecir cómo los animales ven el color, el modelo también ha demostrado ser capaz de predecir muchas de las ilusiones visuales observadas por los seres humanos, desafiando así las arraigadas creencias actuales sobre cómo funcionan las ilusiones visuales.
Adicionalmente, el estudio también arroja luz sobre la popularidad y el desarrollo actual de los televisores de alta definición. Las modernas televisiones de alto rango dinámico crean regiones blancas brillantes que son más de 10,000 veces más brillantes que el negro más oscuro, acercándose a los niveles de contraste presentes en escenas naturales.
Sin embargo, los investigadores se preguntan cómo nuestros ojos y cerebros pueden manejar este contraste extremo, considerando que las pruebas demuestran que los contrastes más altos que los humanos pueden ver a una sola escala espacial es de alrededor de 200:1.
El modelo propuesto por el equipo muestra cómo las neuronas con una capacidad de contraste limitada pueden combinar sus señales para permitirnos percibir estos contrastes enormes, aunque la información se «comprime», lo que da lugar a ilusiones visuales.
«El modelo muestra cómo nuestras neuronas están evolucionadas precisamente para aprovechar al máximo su capacidad. Por ejemplo, algunas neuronas son sensibles a diferencias muy pequeñas en los niveles de gris a escalas medianas, pero son fácilmente abrumadas por contrastes altos. Mientras tanto, las neuronas que codifican los contrastes a escalas más grandes o más pequeñas son mucho menos sensibles, pero pueden trabajar en un rango mucho más amplio de contrastes, generando diferencias en blanco y negro más marcadas», detalla el Dr. Troscianko.
En última instancia, este modelo permite demostrar cómo un sistema con una capacidad neuronal limitada puede percibir contrastes mayores a 10,000:1. El paper de la investigación fue publicado recientemente en PLOS Computational Biology, puede acceder al mismo a través del siguiente enlace:
https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1011117
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