Estábamos equivocados: los primates usamos las mismas neuronas para procesar el color, la forma y la orientación

Un experimento con macacos demostró que, a diferencia del modelo generalmente aceptado, las mismas neuronas de la corteza visual primaria procesan el color, la forma y la orientación de los objetos visibles. El artículo fue publicado en Science, según recoge el artículo original de este artículo Victor Román en N+1 y comparte Paula Dumas para Periodista Digital

Los impulsos de las neuronas de la retina entran primero en el cuerpo geniculado lateral y luego en la corteza visual del cerebro. Su capa principal y más antigua (desarrollada antes que las otras) es la corteza visual primaria, que se encuentra en el lóbulo occipital de ambos hemisferios. Es responsable del procesamiento de todos los estímulos visuales percibidos conscientemente, pero los mecanismos específicos para procesar la información visual en esta área de la corteza aún no se conocen bien.

Según estudios iniciales, las neuronas de la corteza visual primaria se dividen estrictamente en aquellas que procesan el color y las que procesan datos sobre la forma y la orientación de los objetos. Más tarde, aparecieron trabajos críticos que postulaban que cualquier neurona en esta área del cerebro puede procesar información tanto en color como en forma y en la disposición de los objetos visibles.

Para averiguar cuál de estos dos modelos es correcto, un grupo de científicos dirigido por Edward Callaway del Instituto Salk para la Investigación Biológica realizaron un experimento con monos cangrejeros (Macaca fascicularis).

Observando el cerebro
Los científicos utilizaron imágenes del calcio en el cerebro: introdujeron el indicador de proteína fluorescente GCaMP6f en la corteza visual primaria del cerebro de los macacos. Para lograr una imagen detallada de lo que está sucediendo en la corteza visual de los animales vivos, los científicos evaluaron la radiación de GCaMP6f utilizando un microscopio láser de dos fotones que opera en el rango infrarrojo.

Debido a la gran longitud de onda, su radiación penetra profundamente en el cerebro de un animal experimental, sin causarle un daño apreciable y, al mismo tiempo, mejorar la luminiscencia de la proteína indicadora.

Usando este método, los científicos pudieron rastrear inmediatamente la actividad de 4351 neuronas por separado. Para comprobar qué neuronas son responsables de la percepción del color y cuáles son las responsables de la forma y la orientación de los objetos observados, los autores mostraron a los animales experimentales diversos estímulos visuales: conjuntos de colores y puntos y manchas incoloros.

Como resultado, fue posible establecer que el 46.4% de todas las neuronas de la corteza visual primaria reaccionan más fuertemente a los estímulos de color, y el resto a las imágenes visuales incoloras.

Pero al mismo tiempo, la mayoría (más del 90%) de las neuronas sensibles al color también fueron sensibles a la forma y la ubicación de las imágenes estáticas (puntos y rayas) observadas por los macacos en la pantalla. Por lo tanto, las observaciones de la actividad neural han demostrado que tanto el color como la orientación y la forma de los objetos pueden ser procesados ​​por los mismos grupos de neuronas.

Las mismas neuronas
Los autores observaron que las neuronas encontradas por la corteza visual primaria son sensibles tanto al color como a la orientación y también están estrechamente relacionadas con las neuronas de las bandas pálidas de la corteza visual secundaria.

Basados ​​en esto, sugieren que las bandas pálidas de la corteza visual secundaria pueden desempeñar un papel especial en el procesamiento conjunto de señales sobre la forma y el color de las imágenes visuales. En contraste con las bandas pálidas, las bandas delgadas de la corteza visual secundaria, se asocian principalmente al procesamiento de datos sobre los colores observados.

Anteriormente, escribimos que las tareas que realiza la corteza visual no son constantes: por ejemplo, en personas con ceguera adquirida, esta parte de la corteza comienza a ser responsable del procesamiento del habla. Además, los trabajos individuales muestran que incluso la pérdida completa de la corteza visual primaria de ambos hemisferios, no significa que una persona pierda la capacidad de orientarse en el espacio utilizando la visión.