La Perspectiva del Pirata

Sostén tu dedo a unos centímetros de distancia de tu rostro. Concéntrate en él y luego cierra un ojo. Ahora cambia al otro ojo. ¿La posición de tu dedo cambió? Cambia rápidamente de un ojo a otro y observa cómo tu dedo se mueve de posición. Abre ambos ojos de nuevo y concéntrate en tu dedo; este volverá a ocupar una posición única entre las dos imágenes creadas por cada ojo individual. Esta simple prueba demuestra el trabajo visual que realiza nuestro cerebro para que podamos ver nuestro mundo.

Dicho esto, nuestro cerebro ve dos imágenes a la vez, una proveniente de cada ojo. Cuando enfocamos nuestra visión, nuestro cerebro combina la luz de cada ojo para crear una imagen única. Un proceso que probablemente utiliza esta técnica es nuestra estimación altamente precisa de las distancias de los objetos, llamada percepción de profundidad. Para probar la importancia de utilizar ambos ojos para la percepción de profundidad, intenta lanzar una pelota de baloncesto con un ojo cerrado. Si alguna vez has usado un parche en el ojo (como los que usan los piratas), puedes comprender lo difícil que puede ser sin las imágenes de ambos ojos.

Para comprender más acerca de la percepción de profundidad, decidimos mirar a través de los ojos de un ratón. Obviamente, los ratones son un poco diferentes de los humanos. Sus ojos están en los costados de su cabeza en lugar de estar al frente, y sus ojos tampoco se enfocan como lo hacen los ojos humanos. Aunque existen estas diferencias, estudiar la forma en que ellos ven revela mucho sobre cómo nosotros también vemos. Las partes visuales de su cerebro son muy similares a las nuestras, simplemente están reducidas en tamaño, al tamaño de un ratón. Los ratones también utilizan la percepción de profundidad: al navegar por los bosques, los campos y las estaciones de tren de la ciudad en la que viven, deben ser conscientes de dónde están las cosas en el mundo que les rodea.

El propósito de este estudio fue determinar cómo los ratones utilizan su vista cuando necesitan juzgar distancias. Para hacer esto, colocamos ratones en un área con una plataforma para que treparan. En la parte superior de esta plataforma, colocamos una barrera para que no pudieran ver lo que había delante, mientras colocamos una plataforma de aterrizaje al otro lado. Cuando retiramos la barrera, los ratones tenían que saltar a través del espacio vacío. Si lograban hacer un salto exitoso, se les recompensaba con un sorbo de agua y una pequeña tortilla. Como los ratones no podían ver la plataforma de aterrizaje antes de que se retirara la barrera, tenían que utilizar su capacidad para juzgar distancias. A los ratones les llevó un par de semanas aprender completamente esta tarea y saltar distancias de hasta 22 centímetros. Eso sería como si nosotros saltáramos unos 3.7 metros hacia adelante. Resulta que los ratones son realmente buenos para saltar.

Había diferentes plataformas de aterrizaje y diferentes distancias de salto para que los ratones no pudieran memorizar su tamaño. En general, los ratones tuvieron un buen desempeño en todos los tamaños de plataformas y distancias de salto. Para verificar que los ratones utilizan su visión para esta tarea, los hicimos realizar el mismo comportamiento en completa oscuridad. Como esperábamos, los ratones se negaron a saltar cuando no había luz, lo que sugiere que necesitan su visión. Esto puede parecer obvio para los investigadores, pero es importante siempre considerar la posibilidad de que otros animales no vean como nosotros.

A continuación, queríamos determinar si los ratones todavía necesitaban ambos ojos para estimar la profundidad como nosotros y realizar la tarea de saltar. Para lograr esto, mantuvimos uno de sus ojos cerrados y luego les hicimos volver a realizar la tarea. Descubrimos que los ratones realizaron la tarea tan bien como cuando tenían ambos ojos abiertos, ajustando la distancia de salto según el tamaño del espacio vacío. Estos hallazgos sugieren que los ratones no necesitan imágenes de ambos ojos para percibir la profundidad con precisión y saltar a diversas distancias: un ojo es suficiente. De alguna manera, un pirata con un parche en el ojo es capaz de estimar la distancia a una isla que contiene un tesoro, y esta tarea muestra que los ratones también pueden hacerlo, con el tesoro siendo una tortilla en una plataforma de aterrizaje.

Luego quisimos probar si su estrategia para la percepción de profundidad podría haber cambiado. Registramos el movimiento y la posición del ratón antes de que saltara tanto en condiciones de dos ojos como de un ojo. Identificamos varias categorías de movimientos que el ratón realizaba antes del salto. Por ejemplo, una categoría era cuando los ratones asentían con la cabeza, y otra era un movimiento circular de la cabeza.

Descubrimos que los ratones se movían mucho más cuando tenían un ojo cerrado. Esto hizo que los ratones tardaran más tiempo en decidir cómo saltar y movieran mucho más sus cabezas antes del salto. Si movemos nuestra cabeza, podemos estimar qué tan lejos está un objeto, ya que los objetos más cercanos se moverán más y los objetos más lejanos se moverán menos.

Finalmente, probamos la necesidad de una región cerebral importante para la visión mientras los ratones realizaban la tarea de saltar. Nuestra técnica permite que haces de luz cambien temporalmente la actividad de las células cerebrales, apagándolas como un interruptor de luz. Descubrimos que el rendimiento del salto fue significativamente peor en los ensayos en los que se apagó el área cerebral visual, lo que sugiere que es muy importante para una percepción de profundidad exitosa.

El propósito de este estudio fue determinar cómo los ratones realizan la percepción de profundidad utilizando su visión, con el objetivo final de utilizar la visión del ratón como un modelo de cómo nosotros, como humanos, podemos percibir el mundo que nos rodea. Descubrimos que los ratones aprendieron con éxito cómo saltar a distancias variables y que utilizaron su visión durante la tarea. Encontramos que cerrar un ojo no afectó el éxito de la tarea, pero los ratones tardaron más en completar cada ensayo y se movieron más antes de realizar el salto, lo que significa que cambiaron su estrategia para percibir profundidad. Finalmente, encontramos que la interrupción temporal del área cerebral visual afectó el desempeño en la tarea.

En general, estos hallazgos respaldan la conclusión de que los ratones utilizan la visión para procesos como la percepción de profundidad, al igual que nosotros, pero que estos pueden adaptar su estrategia de manera que solo necesiten un ojo. En los seres humanos, tal vez este trabajo pueda ayudar a aquellos que solo tienen un ojo funcional. También encontramos que una región cerebral involucrada en la visión es importante para este comportamiento. Futuros estudios deberían profundizar en por qué es importante y cómo están involucradas otras regiones cerebrales con las que se conecta. La visión, después de todo, no ocurre solo en los ojos, ya que sin el cerebro no tendría sentido.

De alguna manera, al igual que un barco lleno de piratas con parches en los ojos es capaz de atravesar los mares y capturar tesoros, los ratones son capaces de saltar distancias variables con precisión con un ojo cubierto para capturar un bocado. Si alguna vez tienes que usar un parche en el ojo, observa cómo tu comportamiento puede cambiar mientras llevas tu propia vida respectiva. Estos ratones saltarines pueden respaldar la noción de que, aunque diferentes y un poco más lentos, la visión de un solo ojo es suficiente para ciertos aspectos de nuestra supervivencia.

Escrito Por: Emmalyn Leonard

Editor Académico: Biólogo

Editor No Académico: Abogado

El Artículo Original

• Titulo: Distance estimation from monocular cues in an ethological visuomotor task

• Periódico: eLife

• Fecha de Publicación: 20 September 2022

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