¿Podemos entrenar a nuestro cerebro para ver colores nuevos?
Para los observadores de aves que se esfuerzan por diferenciar entre herrerillos ciáneos machos y hembras, la respuesta está aquí. En realidad, los otros herrerillos ciáneos ven la cresta del macho en el espectro ultravioleta (UV), una distinción invisible para los humanos. Al igual que la de otros primates, nuestra visión solo nos muestra tres colores: el rojo, el verde y el azul. Muchos otros mamíferos suelen ver dos (azul y verde), mientras que las aves ven una mezcla de cuatro (rojo, verde, azul y UV). Si nuestros cerebros pueden admitir tres estímulos primarios y convertirlos en todos los colores que percibimos, ¿podríamos desbloquear nuevos tonos con un poco de trabajo mental adicional?
Estudio detenido de la evolución
Los ojos, tal y como los conocemos y nos gustan hoy, probablemente comenzaron su viaje evolutivo hace 800 millones de años, en algunos de los primeros organismos de la Tierra. «Estas criaturas ancestrales vivían en el agua, por lo que ser capaces de reconocer las fuentes de luz, para diferenciar el día de la noche e indicar la profundidad, les ayudaría a sobrevivir», afirma Baden. En consecuencia, la evolución transformó un receptor de melatonina en una proteína, la opsina, que se convirtió en la base de casi todos los receptores de luz, lo que condujo a la retina de los vertebrados hace más de quinientos millones de años durante la explosión cámbrica. Fascinado por la evolución del sistema visual clásico de los vertebrados, Baden utilizó imágenes de dos fotones y análisis computacional, junto con trabajo de campo con cámaras especializadas y fotómetros, para estudiar al pez cebra como modelo de nuestros primeros antepasados. «El pez cebra tiene cuatro receptores de color, conocidos como conos (rojo, verde, azul y UV) y cada uno desempeña una función diferente. Descubrimos que los conos rojos detectan el brillo, los verdes y azules detectan el color, y los ultravioleta ayudan a identificar los alimentos. Es más, todo el procesamiento de la percepción del color se produce en la sinapsis de salida de los fotorreceptores, en la propia retina», explica Baden.
Un producto de nuestra percepción
Nuestro sistema visual contrasta notablemente con el del pez cebra, cuyos cuatro conos de la retina funcionan como neuronas, cada uno con distintas proteínas de superficie celular, lo que hace que la tarea de diferenciar el estímulo de longitud de onda sea directa y, por lo tanto, fácil. La retina humana tiene tres receptores de color, cada uno sensible a diferentes partes del espectro de luz. Un cono de longitud de onda corta responde a la luz percibida como azul. De los otros dos, un cono de longitud de onda media «detecta» el verde, mientras que el cono restante de longitud de onda larga «detecta» el rojo.
Sin embargo, a diferencia del pez cebra, esto es solo la primera etapa de nuestra percepción del color.
Aunque el cono de la retina «azul» es claramente diferente, los otros dos —nominalmente «verde» y «rojo»— son en realidad conos «rojos»: un original y un duplicado que responde a una longitud de onda ligeramente diferente y detecta el verde. Es más, desde una perspectiva evolutiva y molecular, son idénticos. «En consecuencia, el circuito de la retina no puede diferenciarlos y, por lo tanto, remite el problema al cerebro. La manera en que funciona este proceso sigue siendo un misterio, pero probablemente implique una especie de algoritmo establecido en el desarrollo infantil temprano», destaca Baden.
La compleja razón por la que no podemos ampliar nuestro espacio cromático
No obstante, si nuestro sentido del color lo produce el cerebro al descodificar las señales de los fotorreceptores, ¿por qué no puede enseñarse al procesamiento neuronal, o hacer que evolucione, para expandir nuestro espacio cromático, del mismo modo que se ajusta un «software» para manipular imágenes digitales? «Cuando el cerebro compara las señales de un cono para producir una sensación de color, hace una estimación aproximada de la longitud de onda original. Para ello, los circuitos neuronales necesitan saber a qué fotorreceptor están escuchando», señala Baden. «Hay muy pocas señales con las que trabajar, pero nuestros grandes cerebros han aprendido a hacerlo. En general, es probable que el cerebro haya llevado esto lo más lejos posible y ahora está programado para trabajar con las longitudes de onda existentes de nuestros conos». En última instancia, incluso los algoritmos sofisticados se ven limitados por sus entradas, lo que sugiere que la única forma de expandir nuestro espacio cromático sería cambiar la información que llega a la retina. Sin embargo, si la evolución alguna vez nos confiriera nuestra visión ancestral perdida, permitiéndonos ver, por ejemplo, los rayos UV, esto podría requerir una compensación, como un mayor riesgo de cáncer. Sorprendentemente, casi todos los vertebrados actuales (peces, anfibios, reptiles y aves) han conservado la dotación completa de receptores de color ancestrales. «Lejos de ser la referencia de la visión cromática, los mamíferos, incluidos nosotros, son en realidad los valores atípicos, ¡probablemente el resultado de tácticas de supervivencia evolutivas que se remontan a la era de los dinosaurios! La verdadera pregunta no es cómo podemos ver más, sino cómo podemos ver tanto como vemos con lo poco que tenemos», concluye Baden. Haga clic aquí para obtener más información sobre la investigación de Baden: El mundo a través de los ojos de un pez
Palabras clave
NeuroVisEco, ojo, color, retina, cono, cerebro, evolución, pez cebra, longitud de onda
