La ilusión óptica que tardaron en resolver 100 años
Investigadores del MIT sugieren que una ilusión visual clásica llamada "contraste de brillo simultáneo" se basa en la estimación del brillo que tiene lugar en la retina y no en la corteza visual del cerebro
Esta es la respuesta a la llamada ilusión de "contraste de brillo simultáneo". Crédito: MIT/Pawan Sinha
Te planteamos un desafío visual.
Dos puntos grises sobre un fondo que consiste en un degradado de gris claro a negro.
¿Son iguales o diferentes?
Los dos puntos son idénticos pero parecen muy diferentes dependiendo de dónde se colocan con respecto al fondo.
Por más de 100 años los científicos intentaron descifrar el mecanismo detrás de esta ilusión visual clásica llamada “contraste de brillo simultáneo” (simultaneous brightness contrast, en inglés).
Y ahora parecen haber hallado una respuesta.
La retina
Hasta ahora, los científicos pensaron que esta ilusión -de si una figura está rodeada por algo oscuro la percibimos como más brillante que si estuviera sobre un fondo más claro- era algo que ocurría en el cerebro.
Sin embargo, un estudio de unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) sugiere que esta ilusión se basa en la estimación del brillo que tiene lugar antes de que la información llegue a la corteza visual del cerebro, posiblemente dentro de la retina.
“Todos nuestros experimentos apuntan a la conclusión de que este es un fenómeno de bajo nivel”, dice Pawan Sinha, profesor de visión y neurociencia computacional en el Departamento de Ciencias del Cerebro y Cognitivas del MIT.
“Los resultados ayudan a responder la pregunta de cuál es el mecanismo que subyace en este proceso fundamental de estimación de brillo, que es un componente básico de muchos otros tipos de análisis visuales”, dice el especialista en un comunicado del instituto.
Este efecto ha llamado la atención de artistas durante siglos y varias investigaciones de cómo percibimos los tonos en contraste entre sí también se han llevado a cabo desde al menos el siglo XIX, señala la publicación Science Alert.
Pero no todos los interrogantes estaban resueltos.
Los experimentos
Los investigadores del MIT realizaron una serie de experimentos para comprobar su hipótesis.
En uno de ellos, los investigadores crearon una imagen de un cubo que parecía iluminado desde un lado, con una cara que parecía un poco más brillante que la otra.
Cuando se colocaban puntos grises idénticos en las dos caras del cubo, el punto que estaba en la cara que parecía estar en la sombra en realidad parecía más oscuro que un punto idéntico colocado en una cara que recibía más luz.
“Esto es lo contrario de lo que sucede en las pantallas de contraste simultáneas estándar, en las que un punto sobre un fondo oscuro parece más brillante que un punto sobre un fondo claro”, afirma Sinha.
Aunque no siempre somos conscientes, la luminancia (magnitud que expresa el flujo luminoso en una dirección determinada) contribuye a nuestras estimaciones de brillo, lo que sugiere que no se requieren procesos de pensamiento de alto nivel para hacer este juicio entre los contrastes.
Este hallazgo sugiere que la estimación del brillo ocurre muy temprano, antes de que la información proveniente de cada ojo se combine en el procesamiento visual y llegue al cerebro.
Los investigadores plantean la hipótesis de que el cálculo del brillo probablemente tiene lugar en la retina.
“Esto es algo para lo que el sistema visual viene preparado para hacer, desde el nacimiento”, sostiene el investigador del MIT.
¿Mecanismo innato?
Para probar sus descubrimientos, los investigadores estudiaron a niños ciegos a quienes recientemente se les había restaurado la vista mostrándoles las ilusiones ópticas.
“La predicción era que si la estimación del brillo es realmente un mecanismo innato, justo después de que se inicie la vista en niños con ceguera congénita, deberían ser víctimas de la ilusión de contraste simultánea”, explica Sinha.
Eso es exactamente lo que encontraron los investigadores.
En un estudio de nueve niños y adolescentes de entre 8 y 17 años operados de cataratas, todos fueron susceptibles a la ilusión, en las pruebas realizadas solo 24 a 48 horas después de que se les quitaran las vendas quirúrgicas.
Sinha señaló que sus conclusiones son consistentes con otras que surgen de los estudios de brillo, pero hay algunos aspectos de estas ilusiones que aún dejan interrogantes.
Esto puede significar que otros procesos en el cerebro también están involucrados en etapas posteriores, pero ellos aseguran que las estimaciones de contraste implican un mecanismo innato temprano en la vía visual.
“Muchos de los fenómenos que atribuimos con tanta rapidez a procesos de alto nivel en realidad pueden ser instancias en algunos mecanismos de circuito muy simples del cerebro que están disponibles de forma innata“, concluyó Sinha.
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