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fosfenosAlguna vez que te has encontrado con sueño, te has frotado los ojos con fuerza para tratar de desperezarte. En ese momento han aparecido ellos: los fosfenos. De hecho, puedes hacerlos aparecer ahora mismo si te frotas los ojos. Fosfenos es la palabra que designa a esas “luces” que aparecen en tu campo visual cuando te frotas los ojos (y en otras ocasiones que ahora veremos) a pesar de que tengas los ojos cerrados. ¿Cómo pueden producirse si no hay luz estimulando tu retina? ¿No depende la visión de ello? Este fenómeno que a simple vista (nunca mejor dicho) parece una tontería puede ayudarnos a entender mejor la forma en que vemos. Vamos a examinarlo con detenimiento.

¿Qué son los fosfenos?

Los testimonios normales de la experiencia con fosfenos refieren a puntos de luz brillantes que salpican la vista. Si la estimulación persiste, pueden lograrse patrones geométricos formados por “píxeles” que normalmente presentan una mayor definición en el punto de fijación, es decir, allí donde la retina esté “apuntando” aunque los ojos estén cerrados, y que se van estirando y deformando a medida que se alejan de este punto, llegando a ser los más periféricos una especie de nebulosa más que un punto de luz.

Aunque los fosfenos “típicos” son experimentados como puntos de luz blanca, es fácil experimentarlos a todo color.

Es difícil determinar dónde termina el concepto de fosfeno y dónde empieza el concepto de patrón geométrico, por lo que en este post vamos a referir con “fosfeno” a cualquiera de los dos fenómenos.

Creando fosfenos

fosfenosLa forma más cotidiana de experimentar fosfenos es, como se ha mencionado, frotándote los ojos. ¿Por qué este movimiento te hace experimentar esta clase de visiones?

La respuesta la debemos buscar en las mismas células de tu retina que normalmente reciben estimulación lumínica. Estas células fotosonsibles son también capaces de procesar la estimulación mecánica, a pesar de que la naturaleza no las haya “diseñado” expresamente para ello. De manera simple: cuando te frotas los ojos estás estimulando esas mismas células, por lo que tu sistema visual se activa tal y como si la luz fuese la responsable. Un pequeño “bug” de la naturaleza. Cuando esa estimulación alcanza los centros superiores de procesamiento, en este caso la corteza visual, se produce un fenómeno de visión igual que si ondas lumínicas lo hicieran.

Gracias a estos fosfenos podemos permitirnos pensar en lo extraordinario del fenómeno de la visión en particular y de todos los sentidos en general. La visión, esto es, nuestra capacidad de percibir nuestro entorno como imágenes “reside” en el cerebro. Por así decirlo, los ojos y los nervios ópticos “no son más” que los canales de transmisión de la luz hacia el lugar donde ocurre la visión. Tal es así que, y aunque obviemos niveles previos de procesamiento por afán simplificador (ya en los mismos ganglios retinianos ocurre una suerte de procesamiento de la información visual, así como en otros centros de relevo como el tálamo), podríamos conseguir ver conscientemente simplemente gracias a la estimulación de las neuronas de nuestra corteza visual. Y así ocurre con el resto de los sentidos y sus respectivos “centros de procesamiento”.

De hecho, la estimulación eléctrica directa de la corteza visual o su estimulación magnética a través del cráneo (lee más en “Estimulación magnética transcraneal, el mando a distancia cerebral“) son otras formas de crear estos fenómenos luminosos. Gracias a estas técnicas se ha conseguido que ciegos vuelvan a tener experiencias visuales, aunque sea de esta forma tan rudimentaria y aunque su lesión ocurriera hace mucho tiempo.

fosfenosTambién es típico ver fosfenos cuando tienes la tensión demasiado baja o cuando llevas agachado largo rato y te levantas muy deprisa. Estos puntos de luz visuales en estas circunstancias han sido achacados a causas mecánicas originadas por el cambio de presión o bien por causas metabólicas por falta de oxígeno o glucosa en sangre. Pero los fosfenos más llamativos generados por causas metabólicas son aquellos que aparecen cuando el sujeto está bajo la influencia de alguna droga. Su aparición es normal cuando se ingieren sustancias alucinógenas tales como las setas o el LSD. Otra sustancia “fosfenógenas” lo es el alcohol, o más bien su síndrome de abstinencia: durante los delirium tremens algunos pacientes experimentan fosfenos.

Otras formas, aunque mucho más incómodas, de conseguir experimentar fosfenos es sufriendo una dura migraña o durante un episodio de epilepsia. En definitiva, cualquier estímulo endógeno o exógeno que altere la normal estimulación de la corteza visual es capaz de hacernos experimentar estos curiosos visitantes.

 Pero, ¿por qué luces y patrones geométricos?

La explicación a por qué durante estas experiencias que alteran la normal activación (o inhibición) de la corteza visual vemos luces que a menudo se convierten en complejos patrones geométricos debemos buscarla en la manera en que la corteza visual primaria está organizada.

fosfones

Representación de una hipercolumna del V1. Una hipercolumna es una unidad de procesamiento visual. En la imagen se muestra una formada por: 1- Columnas de dominancia ocular L (ojo izquierdo) y R (ojo derecho) 2- Columnas de preferencia direccional. Las líneas grises representan la inclinación preferente que procesan las neuronas de esa columna.

Recordarás de “Nunca vemos algo del todo” que la corteza visual está organizada en diferentes capas y que a medida que la información visual avanza por esas capas suceden diferentes formas de procesamiento. La V1 o capa 1 de la corteza visual es la primera capa de la corteza visual que recibe la información que los ojos envían. Aunque en estadios anteriores de procesamiento ya ocurre una suerte muy útil de procesamiento visual (lee más en “Procesamiento visual: enseñanzas de una rana“, en “Por qué nos asustan las pelusas o las manchas” y en “Lo que ve el miedo“), en la V1 se comienza a formar lo que vamos a ver de forma consciente.

Esta V1 presenta una organización columnar (como muchas regiones corticales) de sus neuronas (puedes refrescarlo en “El modelo de cubitos de hielo en la corteza visual“). Es decir, neuronas de una misma columna de una región determinada de la corteza están dedicadas al procesamiento de un tipo de estímulos simples. Por ejemplo, si hacemos pasar una línea negra ligeramente inclinada (/) a lo largo de la retina, encontraremos que hay columnas de neuronas que se excitan especialmente ante la aparición de esa línea. Si por el contrario hacemos pasar por nuestra retina una línea recta (|) encontramos otras columnas que se excitan especialmente ante ese estímulo, en cambio las anteriores columnas neuronales (/) ya no se excitan especialmente.

fosfenos

Representación del mapa retiniano y de su proyección en el plano cortical. Vemos que la sección A retiniana tiene su “reflejo” en la sección A cortical.

Además de columnar, nuestra V1 presenta una organización retinotópica. Esto significa que las neuronas de esta capa de la corteza visual están organizadas de modo que recrean la localización de los campos receptivos de las células de la retina, creando en nuestra corteza una especie de “mapa de coordenadas” de los ojos. Una estimulación lumínica que incida sobre la parte derecha de nuestra retina será procesada por las retinas situadas en la parte derecha de este mapa. Aunque la proyección no es exactamente fiel, la organización “izquierda-derecha” se mantiene.

Lo que tenemos, pues, podemos describirlo como una especie de complicada malla: si extendiésemos nuestra corteza visual sobre una mesa (difícil tarea) y sobre cada neurona dibujásemos el tipo de estímulo ante el que esa neurona se excita especialmente, al final lo que resultaría sería una complejísima red de líneas en cierto modo geométrica (recordemos que la naturaleza no obra con escuadra y cartabón). Si estimulamos “a lo loco” esta intrincada red mediante estimulación eléctrica directa o consumiendo ciertas sustancias, cada neurona nos “mostrará” su “estímulo favorito”, por lo que resulta comprensible por qué se vislumbran patrones geométricos: porque la corteza visual presenta una organización ciertamente geométrica.

Lo que pasa es que lo “normal” no es que la activación de esta red neuronal ocurra a lo loco sino que suceda de forma selectiva en función de los estímulos que contemplamos. Es decir, lo normal es que nuestra corteza visual se active debido a estímulos que reflejan su luz hacia nuestros ojos y no que se manipule directamente con electrodos o drogas.

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Representación visual de las preferencias de orientación columnares en V1: el rojo indica todas las columnas que procesan una orientación de Xº, el amarillo indica todas las columnas que procesan una orientación de Yº, etc.

Cuando la activación de la V1 está alterada de esta forma, el resto de capas del procesamiento visual sigue haciendo su trabajo, por lo que a los patrones geométricos pueden sumarse percepciones nuevas como que esos patrones se muevan o que esos patrones se agrupen de una forma y al segundo de otra. Son todo en conjunto llamativas ilusiones de percepción que ocurren, quizás, debido a la forma tridimensional natural de procesar la información visual, tal y como ocurre en “La ilusión de Ebbinghaus“, en donde estímulos iguales los percibimos diferentes debido a la información visual del entorno.

Por así decirlo, cuando experimentamos los fosfenos geométricos más complejos estamos contemplando la organización compleja de nuestra corteza visual, todo en una sola imagen. En cambio, cuando experimentamos los fosfenos más simples, esos puntos de luz o esas “estrellas” estamos experimentando la activación de pequeñas redes neuronales de esa corteza como fenómenos más aislados.

Complejos o simples, los fosfenos son toda una curiosa experiencia.

Lee más en “Spontaneous pattern formation in primary visual cortex (Descarga)”, en “A brief history of phosphene research”  y en “The sensations produced by electrical stimulation of the visual cortex

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