Una enigmática segunda visión revela el funcionamiento intrínseco del cerebro
Las lesiones en la corteza visual del cerebro producidas por un ictus, un tumor o un traumatismo pueden hacer que la persona aquejada conserve una visión funcional, pero puede que experimente ceguera en uno o ambos lados del campo visual. Este fenómeno se denomina «visión ciega» o «ceguera cortical». Las personas que lo sufren no son conscientes de ello y pueden hacer uso de la información visual. De este modo, pueden sortear obstáculos con éxito o adivinar la imagen mostrada en una tarjeta con un alto grado de precisión. Por tanto, este tipo de ceguera constituye un modelo para comprender mejor cómo el cerebro logra la conciencia visual. «No vemos como una cámara que se limita a reproducir una imagen», explica Marco Tamietto, catedrático de Neurociencia en la Universidad de Turín, en Italia, y en la Universidad de Tilburg, en los Países Bajos. «Nuestro cerebro construye de forma continua el mundo exterior, reconstruyendo e interpretando señales ruidosas y completando los huecos que faltan a partir de prejuicios y expectativas. Y lo hace de forma inconsciente». Gracias al respaldo del Consejo Europeo de Investigación, Tamietto coordinó el proyecto LIGHTUP con el fin de ahondar en el conocimiento de la visión ciega e investigar posibles tratamientos para la ceguera neurológica.
Mejorar la visión ciega
Uno de los principales objetivos de Tamietto era identificar los circuitos cerebrales que colaboran entre sí para crear una representación visual del mundo exterior, así como el modo en que el cerebro se adapta con «atajos» cuando estos circuitos están dañados. «Existe un plano general de organización en el cerebro que se debe conservar; la plasticidad no lo es todo aquí —comenta Tamietto—. Los mapas, los atajos y un plano general que equilibre plasticidad y estabilidad son esenciales para que un cerebro funcional represente el entorno». Combinando múltiples niveles de análisis, entre los que se incluía la resonancia magnética funcional y la tractografía para cartografiar la actividad cerebral en seres humanos y primates, el equipo de Tamietto caracterizó qué atajos eran relevantes para determinadas tareas. Esto proporcionó un plano resumido sobre cómo se reorganiza el cerebro tras una lesión. Los circuitos podrían activarse después mediante estimulación magnética transcraneal. «Estimulamos simultáneamente dos nodos de una red cerebral, un protocolo conocido como estimulación asociativa pareada cortico-cortical», agrega Tamietto. Ajustando el tiempo y la direccionalidad de la estimulación, el equipo logró mejorar la percepción visual, aunque Tamietto comenta que los efectos de esta estimulación de la red pueden ser muy específicos. «Estimular una red puede mejorar la percepción de las expresiones emocionales faciales, pero no de la identidad». Además, el equipo descubrió que una descompensación en el desequilibrio relativo entre los neurotransmisores excitadores e inhibidores en la corteza temporal media del cerebro se asociaba a una peor capacidad de visión ciega, lo cual apunta a posibles tratamientos.
Cerebros virtuales
Como parte del proyecto LIGHTUP, Tamietto y su equipo utilizaron redes neuronales convolucionales para examinar cómo surgen las funciones visuales y las representaciones neuronales en el cerebro. «Estamos creando modelos “in silico” de regiones antiguas del cerebro conservadas a lo largo de la evolución que reciben información directamente desde los ojos —explica Tamietto—. Esas estructuras, como el colículo superior, son posibles candidatas a participar en algunas funciones de la visión ciega». Los modelos también permitirán a los investigadores estudiar cómo se procesa la información visual en partes aisladas del cerebro, así como en conjunto con otras partes. Gracias a una subvención de prueba de concepto para el proyecto PRISM, el equipo seguirá desarrollando estos modelos, ahondar en la formación de los estudiantes y mejorar el bienestar animal en los estudios con monos.
Palabras clave
LIGHTUP, visión ciega, conciencia visual, ceguera, resonancia magnética funcional, estimulación magnética, red neuronal, modelo, cerebro, percepción, ictus
