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Interaction of relative and absolute depth signals in the primate brain

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Mecanismos corticales de percepción de la profundidad

Los humanos y otros primates necesitan percibir la profundidad para interactuar adecuadamente con sus entornos tridimensionales. Un equipo de científicos ha arrojado luz sobre los mecanismos neuronales empleados para ello, y sus descubrimientos ponen en tela de juicio los modelos actuales.

Para tender la mano hacia un objeto y cogerlo, es necesario conocer la distancia a la que se encuentra y percibir adecuadamente su forma y profundidad. Sin embargo, no se sabe con certeza cómo codifica el cerebro la distancia de visualización en un sistema de referencia basado en la posición del cuerpo y la utiliza para deducir la profundidad de los objetos. La disparidad binocular, esto es, la ligera diferencia existente entre las imágenes que se forman en ambos ojos, es esencial para percibir la profundidad. Existe una teoría sobre la percepción de la profundidad que sugiere que esta viene dada por la disparidad a nivel cortical, no retiniano. Un equipo de científicos puso en marcha el proyecto «Interaction of relative and absolute depth signals in the primate brain» (REAL-DEPTH) para desentrañar la función y los mecanismos de las señales de vergencia (durante la convergencia o divergencia de los ojos para fijar la imagen) en la codificación de la profundidad por parte de humanos y monos. Durante los experimentos, humanos y animales llevaron a cabo las mismas tareas mientras se obtenían imágenes por resonancia magnética funcional (IRMf). Con esta técnica es posible detectar cambios en el flujo sanguíneo del cerebro, los cuales a su vez reflejan variaciones en la actividad celular, caracterizadas por una mayor demanda del oxígeno y los nutrientes del torrente sanguíneo. La IRMf proporciona una representación cromática del flujo sanguíneo cerebral. Los datos obtenidos se interpretaron mediante una nueva técnica de procesamiento de imágenes denominada «análisis de patrones multivóxel». En el primer experimento se investigó la modulación de la actividad cortical entendida como una función de vergencia. Los experimentos con humanos apuntan a que la modulación tiene lugar en una fase temprana del proceso que transcurre por la vía óptica, en la corteza visual primaria, esto es, en la primera etapa del procesamiento cortical. Los hallazgos se presentaron en dos congresos internacionales y serán objeto de un manual que se encuentra en proceso de redacción. El segundo experimento consistió en identificar las áreas corticales responsables de la codificación de la posición del objeto con respecto al cuerpo, no a la retina. Los análisis preliminares de los registros de la actividad en humanos sugieren que existe una relación entre ciertas regiones del campo visual, especialmente la zona central, y una respuesta más intensa en el córtex visual apreciable en las imágenes de IRMf. Los experimentos con monos muestran los mismos efectos observados en humanos en ambos paradigmas. El equipo prevé utilizar una nueva bobina de IRMf específica para monos desarrollada en el marco del proyecto para realizar mediciones de mayor calidad. Si los resultados con humanos pueden confirmarse con primates no humanos, ello supondría un paso de gigante en el campo del procesamiento visual e incluso podría conllevar la revisión de los modelos empleados actualmente.

Palabras clave

Percepción de la profundidad, mecanismos neuronales, profundidad de los objetos, señales de profundidad, cerebro de primate

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