Un reciente experimento en primates muestra que el cerebro humano decide qué mirar incluso antes de mover los ojos, activando mecanismos neuronales que ayudan a enfocar la atención visual en el lugar correcto.
¿Cómo sabe el cerebro hacia dónde mirar antes de que los ojos se muevan? Esa es la pregunta que motivó una investigación liderada por un equipo de neurocientíficos del Salk Institute for Biological Studies, que ha revelado nuevas claves sobre la interacción entre la atención visual y los movimientos oculares.
El estudio, publicado en «Science Advances«, demuestra que la corteza visual del cerebro no solo reacciona a lo que vemos, sino que se anticipa a lo que vamos a mirar. A través de experimentos con macacos, los investigadores han evidenciado que ciertas áreas del cerebro activan mecanismos de atención incluso antes de que se produzca el movimiento ocular hacia un nuevo punto de interés.
“Este hallazgo cambia la forma en que entendemos la relación entre percepción y acción visual”, afirmó John H. Reynolds, neurocientífico y autor principal del estudio. “Lo que vimos es que el cerebro no solo dirige los ojos a un lugar determinado, sino que también alista el sistema visual para procesar mejor la información en esa nueva ubicación, incluso antes de que la mirada llegue allí”.
Una ventana a la atención anticipada
El equipo realizó pruebas con monos rhesus, a quienes se les presentaban estímulos visuales mientras mantenían fija su mirada en un punto determinado. Cuando se les indicaba que movieran los ojos hacia un nuevo objetivo visual, los investigadores midieron la actividad neuronal en la corteza visual utilizando electrodos intracorticales de alta precisión.
Sorprendentemente, detectaron que la actividad en las áreas visuales del cerebro se intensificaba antes de que los ojos comenzaran el movimiento. Esto indica que existe una forma de “preparación atencional” que optimiza la percepción en la zona visual donde se espera que llegue la mirada.
“Se ha asumido durante mucho tiempo que la atención visual y los movimientos oculares van de la mano, pero nuestros datos muestran que el sistema visual ya está anticipando qué información será importante incluso antes de que miremos”, explicó Jacob Yates, investigador postdoctoral del laboratorio de Reynolds.
El rol clave del campo visual anticipado
Una de las contribuciones más destacadas del estudio es la identificación de lo que los autores llaman el campo visual anticipado, un fenómeno neuronal en el que las neuronas comienzan a responder como si ya estuvieran mirando la nueva ubicación, aunque los ojos no se hayan movido aún.
Esto significa que el cerebro reconecta momentáneamente sus mapas visuales internos para alinear la atención con el próximo objetivo visual. Esta capacidad podría ser fundamental para permitir que los humanos y otros primates actúen rápidamente y con precisión en entornos dinámicos.
Según los autores, este hallazgo no solo profundiza nuestra comprensión de la atención visual, sino que también tiene posibles implicaciones clínicas. Podría ayudar a desarrollar nuevas estrategias para tratar trastornos neurológicos en los que la atención o el control ocular se ven comprometidos, como el TDAH, la esquizofrenia o ciertas lesiones cerebrales.
Implicancias para la neurociencia cognitiva
El estudio añade una nueva capa de complejidad a la manera en que entendemos los procesos atencionales. Tradicionalmente, se pensaba que la atención solo se “iluminaba” una vez que la mirada llegaba a su destino, pero esta investigación muestra que la preparación atencional se inicia antes, configurando el sistema visual para que esté listo.
“El hecho de que el cerebro esté reconfigurando su red visual antes del movimiento ocular implica que la atención y la percepción están más profundamente entrelazadas de lo que se pensaba”, destacó Reynolds.
El trabajo también representa un avance metodológico en el campo de la neurociencia cognitiva, al haber utilizado grabaciones neuronales simultáneas de alta resolución en múltiples puntos de la corteza visual. Esto permitió mapear en detalle los cambios en el procesamiento visual a lo largo del tiempo.
¿Por qué esto es relevante?
Los movimientos oculares son una de las formas más comunes con las que interactuamos con el entorno: se calcula que una persona realiza entre 100.000 y 150.000 movimientos oculares al día. Cada uno de esos movimientos requiere una coordinación precisa entre múltiples regiones cerebrales.
Comprender cómo se prepara el sistema visual antes de estos movimientos no solo nos ayuda a entender mejor la percepción humana, sino que también puede inspirar mejoras en tecnologías de visión artificial, interfaces cerebro-computadora y modelos de atención para inteligencia artificial.
Lo que viene
El equipo del Salk Institute planea ahora investigar cómo esta anticipación atencional se integra con otros sentidos y comportamientos, incluyendo la memoria y la planificación motora. La hipótesis es que este mecanismo de atención anticipada no está limitado a la visión, sino que podría ser un principio general del procesamiento cognitivo.
Este tipo de investigaciones también podría tener un impacto en el desarrollo de prótesis visuales o sistemas de navegación para personas con discapacidades visuales, al permitir que la tecnología se anticipe de forma similar a cómo lo hace el cerebro humano.
*En la creación de este texto se usaron herramientas de inteligencia artificial.
Fuente: ACS Publications
Foto: Victor Freitas
