Descubren por qué a veces no vemos lo que tenemos delante de los ojos

No siempre nos enteramos de todo lo que vemos porque tenemos una región cerebral que apenas le presta atención a las imágenes percibidas: nuestra consciencia no tiene tiempo de darse cuenta de ellas. Por eso tenemos algo delante de los ojos y no lo vemos.

La percepción visual es una de las funciones cognitivas más importantes para los seres humanos. Nos permite reconocer objetos, personas, lugares y escenas, así como interactuar con el entorno.

Sin embargo, los mecanismos neuronales que subyacen a la percepción visual consciente siguen siendo en gran parte desconocidos.

¿Cómo se codifica la información visual en el cerebro? ¿Qué regiones cerebrales participan en la percepción visual consciente? ¿Cómo se mantienen o se actualizan las representaciones visuales a lo largo del tiempo?

Visión, consciencia y cerebro

Un estudio publicado en la revista Cell Reports ha abordado estas cuestiones utilizando una técnica de neuroimagen invasiva pero de alta resolución espacial y temporal: la electrocorticografía (ECoG).

La ECoG consiste en registrar la actividad eléctrica del cerebro mediante electrodos implantados quirúrgicamente en la superficie cortical de pacientes con epilepsia refractaria que son candidatos a cirugía. Estos pacientes colaboran voluntariamente en experimentos científicos mientras esperan a que se localice el foco epiléptico.

Los investigadores del estudio utilizaron la ECoG para medir la actividad neuronal de 10 pacientes mientras veían imágenes de diferentes categorías (animales, caras, frutas y lugares) y ejemplares (por ejemplo, perro, gato, león y tigre dentro de la categoría animales) con distintas duraciones (desde 33 milisegundos hasta 1 segundo).

El objetivo era examinar cómo se representa la información visual en dos regiones cerebrales clave: la corteza visual ventral (CVV) y la corteza prefrontal (CPF).

Cerebro cambiante

La CVV es una región sensorial que se extiende desde la parte posterior hasta la parte inferior del cerebro y que está especializada en el procesamiento de la forma, el color y el reconocimiento de objetos.

La CPF es una región asociativa que se localiza en la parte anterior del cerebro y que está implicada en funciones ejecutivas como la atención, la memoria de trabajo y el control cognitivo.

Los resultados del estudio revelaron que la CVV y la CPF tienen dinámicas representacionales distintas durante la percepción visual consciente.

En la CVV, se observó que la representación distribuida de las categorías y de los ejemplares se mantiene sostenida y estable a lo largo del tiempo, independientemente de la duración del estímulo. Es decir, la CVV codifica de forma continua y consistente el contenido visual percibido.

En cambio, en la CPF, se observó que la representación distribuida del contenido es transitoria y solo se produce en el momento del estímulo. Es decir, la CPF codifica de forma discreta y efímera, casi instantánea, el contenido visual percibido.

Diferentes percepciones

Estos hallazgos sugieren que la CVV y la CPF tienen papeles diferentes en la percepción visual consciente. La CVV sería responsable de mantener una representación sostenida del contenido visual, lo que facilitaría su integración con otros procesos cognitivos como el recuerdo o el razonamiento.

La CPF, sin embargo, sería responsable de generar una representación transitoria del contenido visual, lo que permitiría su actualización con nuevos estímulos o demandas.

El estudio aporta nuevas evidencias sobre los correlatos neuronales de la percepción visual consciente y sobre cómo se adapta a las condiciones temporales del entorno.

Explica, hasta cierto punto, por qué después de un accidente cerebrovascular el cerebro de algunas personas no registra todo el campo visual que perciben sus ojos, es decir, no son conscientes de todo lo que tienen delante: la CPF, sencillamente, no colabora.

Está claro que el cerebro registra cosas de las que no tomamos nota conscientemente, algo sobre la que la nueva investigación aporta una posible respuesta: tenemos una región cerebral en la que las imágenes visuales sostenidas se retienen solo durante los pocos segundos que las percibimos. La consciencia no tiene tiempo de asumirlas, por eso no nos enteramos de que están ahí.

La nueva investigación también plantea preguntas sobre los mecanismos que regulan las dinámicas representacionales de la CVV y la CPF y sobre cómo se relacionan con otros aspectos de la cognición como el aprendizaje, la memoria o el lenguaje.

Aplicaciones

Según los autores del estudio, sus resultados podrían tener implicaciones clínicas y sociales. Por ejemplo, podrían ayudar a diagnosticar y tratar a pacientes con trastornos de consciencia como el coma o el estado vegetativo, mediante el análisis de su actividad neuronal ante estímulos visuales.

También podrían contribuir a entender mejor fenómenos como las alucinaciones visuales o los sueños lúcidos, en los que se produce una percepción visual consciente sin un estímulo externo.

Además, podrían servir para diseñar interfaces cerebro-ordenador que permitan comunicarse con el cerebro mediante imágenes.

Primer paso

Los autores del estudio destacan no obstante que su trabajo es solo un primer paso para explorar la complejidad de la percepción visual consciente y que se necesitan más investigaciones para profundizar en este tema.

En particular, señalan que sería interesante estudiar cómo se representa la percepción visual consciente en otras regiones cerebrales, como el tálamo o el hipocampo, y cómo se modula por factores como la atención, la emoción o la expectativa.

Referencia

Distinct ventral stream and prefrontal cortex representational dynamics during sustained conscious .visual perception Gal Vishne et al. Celle Reports, July 07, 2023. DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.1