¿Qué áreas de nuestro cerebro representan los colores que vemos?

¿Qué áreas de nuestro cerebro representan los colores que vemos?

Resumen: Un estudio de neuroimagen arroja nueva luz sobre cómo percibimos los colores. La actividad en las áreas de la corteza visual superior coincidía con los colores que vieron los sujetos de prueba.

Rojo, naranja, amarillo, verde, azul, azul índigo y violeta: los colores del arco iris son bien conocidos por cualquiera que recuerde «ROY G. BIV». Sin embargo, los estudios científicos llevados a cabo hasta ahora han demostrado que dichos colores no son inherentes al mundo físico, sino que son el resultado de cómo nuestros cerebros procesan la luz.

El Dr. Just señaló que «atar un nudo es una acción humana antigua y frecuentemente realizada que es el epítome del conocimiento procesal cotidiano, por lo que es un excelente objetivo para una investigación».

Un nuevo estudio, realizado por un neurocientífico de la Universidad de Chicago, identifica esas redes neuronales, y en particular las áreas del cerebro, que codifican los colores que realmente vemos.

«Hemos podido mostrar dónde sucede en la vía visual, que es relativamente temprano», dijo el profesor Steven Shevell, un renombrado académico de la percepción del color y del brillo. «Es como una hoja de ruta que muestra dónde buscar los circuitos neuronales que causan la transición de las primeras representaciones neuronales del mundo físico a nuestro mundo mental». 

Utilizando escáneres cerebrales y una nueva técnica de «rivalidad de cambio», él y sus coautores descubrieron que la corteza visual primaria, que es la primera etapa del procesamiento visual cortical, no representa con precisión los colores que experimentamos. Por otro lado, las áreas más altas en la vía visual siguen los tonos que realmente vemos. El artículo fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Partiendo del trabajo previo del laboratorio de Shevell, llevaron a cabo sus experimentos con una técnica que alternaba rápidamente dos diferentes longitudes de onda de luz. Aunque el cambio ocurrió seis veces por segundo, los espectadores vieron un color sostenido (verde) durante varios segundos antes de que su color percibido cambiara a otro color (magenta).

Al revisar los escáneres fMRI, Shevell y sus colegas descubrieron que la actividad en las áreas de la corteza visual superior eran las que combinaban con los colores que vieron los sujetos del estudio. Esos resultados marcan un paso importante para explicar la transición de la codificación de la luz física que entra en nuestros ojos a la experiencia perceptiva de ver el color.

El estudio fue el resultado de una colaboración internacional con Insub Kim y Won Mok Shim de la Universidad Sungkyunkwan, así como con Sang Wook Hong de la Florida Atlantic University. Hong, PhD’05, estudió con Shevell como estudiante graduado de UChicago.

«Siempre es satisfactorio hacer un gran trabajo que ninguno de los colaboradores podría haber logrado solo», dijo Shevell, el profesor distinguido del Servicio de Psicología, Oftalmología y Ciencias Visuales de Eliakim Hastings Moore.

Shevell, quien dirige el Instituto de Mente y Biología en UChicago, había realizado una publicación anteriormente sobre el uso de la rivalidad de cambio en un artículo de 2017, del cual fue coautor con Anthony D’Antona, PhD’10 y el ex postdoc UChicago Jens Christiansen.

Ese trabajo reveló un fenómeno similar de percepción del color, pero no identificó qué áreas del cerebro eran las responsables.

Ahora, Shevell espera que estos nuevos hallazgos puedan conducir a una investigación que aclare cómo las diferentes regiones de la vía visual logran la transición a la percepción del color humano.

«Podemos concentrarnos y hacer experimentos en esas áreas para comprender cómo sucede esto», dijo. «No pudimos mostrar cómo ocurren las transiciones. Mostramos que sucedieron. Queremos entender cómo se lleva a cabo».

Sobre este artículo de investigación en neurociencia:

Fuente: Universidad de Chicago

Investigación original: acceso cerrado

«Representaciones neuronales de la experiencia de color perceptual en la vía visual ventral humana». por Kim et al.

PNAS doi: 10.1073 / pnas.1911041117

Neurosciencenews

Abstract

Representaciones neuronales de la experiencia perceptiva del color en la vía visual ventral humana

El color es una construcción perceptiva que surge del procesamiento neural en áreas visuales corticales organizadas jerárquicamente. Sin embargo, investigaciones previas a menudo no lograron distinguir entre las respuestas neurales impulsadas por la cromaticidad del estímulo y la experiencia perceptiva del color. Una pregunta sin resolver es si las respuestas neurales en cada etapa del procesamiento cortical representan un estímulo físico o un color que vemos. El presente estudio disoció el dominio perceptual de la experiencia del color del dominio físico de la estimulación cromática en cada etapa del procesamiento cortical mediante el uso de un paradigma de rivalidad de cambio que hizo que la percepción del color variara con el tiempo sin cambiar la estimulación retiniana. Usando MRI funcional (fMRI) y un enfoque de codificación basado en modelos, descubrimos que las representaciones neuronales en áreas visuales superiores, como V4 y VO1, correspondían al color percibido, mientras que las respuestas en las áreas visuales tempranas V1 y V2 fueron moduladas por el cromático estímulo de luz en lugar de percepción del color. Nuestros hallazgos respaldan una transición en la vía visual ventral humana ascendente, desde una representación del estímulo cromático en la retina en áreas visuales tempranas hasta respuestas que corresponden a colores perceptualmente experimentados en áreas visuales superiores.

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