Los ojos son para ver, pero tienen otras funciones biológicas importantes, incluidos los reflejos visuales automáticos que continúan sin darse cuenta. El sistema reflexivo del ojo humano también produce una experiencia visual consciente, según un nuevo estudio de investigadores en elPerelman School of Medicine y School of Arts and Sciences en la Universidad de Pennsylvania. Los resultados, informados hoy en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , puede proporcionar información sobre la sensibilidad a la luz excesiva que a veces experimentan las personas con enfermedades oculares, migrañas y conmociones cerebrales
El estudio abordó las propiedades de la melanopsina, una proteína sensible a la luz azul en el ojo que establece el ritmo del ciclo día-noche y la constricción familiar de la pupila a la luz brillante. Los investigadores crearon un pulso especial de luz que estimulasolo las células de melanopsina del ojo. Mostraron este pulso de luz a las personas y midieron la respuesta de sus pupilas y la actividad cerebral, y también les preguntaron qué vieron. Notablemente, encontraron que las personas tienen actividad cerebral y una experiencia visual en respuesta a unluz que es invisible para las partes del ojo que normalmente se usan para ver.
"La melanopsina es parte de nuestro sistema visual desde hace mucho tiempo en la evolución, y controla varias respuestas biológicas importantes a la luz", dijo el autor principal, Manuel Spitschan, PhD, quien recibió su doctorado del programa de Psicología en Penn en 2016 yahora es Sir Henry Wellcome Postdoctoral Fellow en la Universidad de Oxford. "Ha sido difícil saber si tenemos una experiencia visual que acompañe a estos reflejos, ya que cualquier luz normal que estimule la melanopsina también estimulará las células cónicas del ojo que sostienennuestra visión regular. No sabríamos si lo que ve una persona surge de la melanopsina o los conos ".
Para resolver este problema, el equipo de Penn desarrolló un tipo especial de pulso de luz que estimula la melanopsina pero es invisible para los conos. Las luces fueron creadas usando una máquina que puede esculpir y cambiar entre "arcoíris" de luz diseñados por computadora. Primero, los investigadores hicieron que la gente observara estos pulsos de luz mientras se registraba la respuesta de sus pupilas. Los científicos confirmaron que un pulso de luz que es invisible para los conos evoca una constricción lenta y reflexiva de la pupila que es característica de la estimulación con melanopsina. Luego midieron la actividad cerebralutilizando la técnica de resonancia magnética funcional, y descubrió que la vía visual del cerebro responde al estímulo de melanopsina.
"Este fue un hallazgo particularmente emocionante", dijo el autor principal Geoffrey K. Aguirre, MD, PhD, neurólogo conductual y profesor asociado de Neurología en Penn. "Una respuesta neuronal dentro de la corteza occipital sugiere que las personas tienen concienciaexperiencia de estimulación con melanopsina que es explícitamente visual ".
Luego, los investigadores preguntaron qué "ve" la gente con melanopsina. Pidieron a 20 personas observar los pulsos de luz y proporcionar calificaciones de diferentes cualidades perceptivas. La gente describió el estímulo de melanopsina como un tipo de brillo borroso, en contraste con la experiencia enfocadaproporcionado por los conos. También describieron el pulso de luz de melanopsina como desagradable.
"Esta experiencia perceptiva encaja con lo que sabemos sobre las células que contienen melanopsina", dijo David H. Brainard, PhD, profesor de psicología RRL. "Hay relativamente pocas de estas células de melanopsina en el ojo. Como una cámara digitalque no tiene muchos píxeles, esperaríamos que el sistema de melanopsina proporcione una imagen borrosa e indistinta del mundo "
Su trabajo tiene una relevancia particular para comprender la experiencia de las personas con fotofobia, que son demasiado sensibles a la luz brillante y como resultado experimentan dolor. "La investigación en ratones nos hace pensar que la melanopsina contribuye a la sensación de incomodidad por la luz muy brillante,"Aguirre dijo." Los sujetos en nuestro estudio encontraron que el estímulo de melanopsina era desagradable, y las personas con fotofobia pueden experimentar una forma más fuerte de esta respuesta a la melanopsina. Ahora tenemos una herramienta para ayudarnos a comprender mejor la sensibilidad excesiva a la luz ".
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Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Pensilvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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