Un estudio realizado por investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de California en San Diego (UCSD) ha descubierto cómo nuestro cerebro genera ciertas ilusiones ópticas: lo consigue gracias a la rápida combinación de dos tipos de sensaciones, las visuales y las auditivas.

La percepción visual es un proceso sensorial que se inicia en la retina, continúa en el tálamo y finaliza en corteza cerebral. Allí, los estímulos luminosos externos se hacen conscientes. Una ilusión óptica es cualquier ilusión del sentido de la vista, que nos lleva a percibir la realidad erróneamente.

Existen muchas clases de ilusiones visuales, que proporcionan importantes indicios sobre cómo funciona la percepción visual. Algunos autores piensan que las ilusiones visuales constituyen errores que comete el cerebro al leer la información sensorial. Sin embargo, otros consideran que las ilusiones ópticas se producen porque existen pautas cerebrales preestablecidas que, en determinadas situaciones, reaccionan de forma diferente al estímulo visual, o bien lo complementan con una creación subjetiva indpendiente.

La investigación de la UCSD arroja nueva luz sobre el misterio que rodea a las ilusiones visuales. Ha descubierto los mecanismos neuronales por los que la percepción visual puede verse alterada por acontecimientos auditivos simultáneos a la visión, según han publicado los investigadores en la revista Journal of Neuroscience.

El experimento que fundamenta esta investigación, realizado con 34 voluntarios, consistió en mostrarles un único flash de luz intercalado entre dos sonidos breves, en un intervalo de tiempo de entre 60 y 100 milisegundos. Muchos de los participantes señalaron que habían visto dos luces en lugar de una durante el tiempo que duró la prueba.

Rápida interacción

Los investigadores, liderados por el profesor de neurociencia de dicha Escuela, Steven A. Hillyard, intentaron con este experimento arrojar nueva luz sobre las bases neuronales del proceso cognitivo y perceptivo de la visión. Lo han hecho mediante un medio no invasivo de registro electrofisiológico de la actividad cerebral, en conjunción con técnicas de neuro-imagen. De esta forma han conseguido, bien directa o indirectamente, registrar la imagen y las funciones del cerebro en los momentos en que se produce la ilusión visual.

Y aunque este tipo de ilusiones perceptivas ya habían sido descritas anteriormente, lo sorprendente del descubrimiento de la UCSD es que las ilusiones visuales parecen depender de una rápida secuencia de interacciones entre las áreas de la corteza cerebral relacionadas con la audición y la visión.

El hallazgo forma parte de un conjunto de nuevos descubrimientos en este campo que también han demostrado cómo la integración de múltiples sensaciones puede darse de manera mucho más rápida de lo que se había pensado hasta ahora. Las percepciones visual y auditiva no son procesadas por el cerebro por separado, como hasta ahora se creía, sino simultáneamente.

Eventos relacionados

Tal y como explica al respecto la UCSD en un comunicado, los científicos registraron los potenciales relacionados con eventos (ERPs) en las respuestas del cerebro directamente vinculados a experiencias perceptivas inducidas por estímulos sensoriales, con un registro electrofisiológico o EEG, que mide la actividad eléctrica cerebral a través del cráneo. Así pudieron conocer tanto la localización de los procesos corticales como el tiempo que tardaban.

Los potenciales relacionados con eventos, así como la electroencefalografía, son técnicas que miden la actividad fisiológica del sistema nervioso a partir de su actividad eléctrica. Esta actividad, procesada informáticamente, permite ser analizada estadísticamente y construir modelos matemáticos útiles para la biofísica, la medicina y la neurofísica.

Durante el experimento, en aquellos sujetos que señalaron haber visto un segundo flash de luz (inexistente en realidad), las medidas de estos potenciales (ERPs) mostraron un incremento de la actividad en la región de la corteza del cerebro inmediatamente después de que los voluntarios oyesen el segundo sonido. Además, este segundo sonido amplificó la actividad cerebral que había estimulado el primer sonido.

La percepción del segundo flash ilusorio vino asimismo marcada por un rápido incremento del procesamiento en la corteza del cerebro relacionada con la audición. De hecho, observando esta área, los investigadores fueron capaces de predecir qué sujetos asegurarían haber visto el segundo flash imaginario.

Evidencias empíricas

Estos resultados aportan evidencias empíricas de que la percepción ilusoria del segundo flash depende de una rápida y dinámica acción recíproca entre las cortezas auditora y visual del cerebro, de hecho en una escala de tiempo menor a una décima parte del parpadeo de un ojo.

Resulta de interés, señalan los científicos, que el patrón detectado resultara diferente entre los individuos que sí vieron el segundo flash y los que no, lo que indica que la fuerza de conexión entre las distintas cortezas cerebrales difiere de un individuo a otro, lo que también sugiere que la conectividad neuronal posiblemente se forme durante el desarrollo de cada persona, de manera distinta.

La próxima investigación de estos científicos será la de determinar si la atención condiciona o no este tipo de sensaciones ilusorias. Estos estudios podrían aclarar cómo personas que carecen de la capacidad de ver, por ejemplo, tienen más desarrollado el oído u otros sentidos.

Importancia de la atención

Tal como explica el profesor Steven A. Hillyard, los estímulos visuales despiertan respuestas selectivas en el cerebro a partir de su localización en un entorno o en función de sus características, como el color o la forma o por una combinación de rasgos.

Usando algoritmos de localización en combinación con el registro de imágenes por resonancia magnética, puede calcularse la situación de los generadores neuronales de la atención en la anatomía del cerebro.

Con estas técnicas, los investigadores han descubierto así que la atención juega un importante papel en el proceso, puesto que diferentes tipos de características del estímulo producen una aumento de la actividad neuronal en zonas concretas de la corteza visual de las corrientes de procesamiento dorsal y ventral, dentro de periodos de tiempos específicos, tras producirse la presentación de dicho estímulo.