Ver algo que no está ahí puede parecer un fallo de nuestro cerebro, pero en realidad es una función sofisticada de procesamiento visual. Un equipo de investigadores de la Universidad de California, Berkeley, y el Instituto Allen en Seattle ha logrado identificar el tipo de neuronas y el circuito cerebral responsable de las ilusiones visuales. El hallazgo, publicado en la revista Nature Neuroscience, revela con una precisión sin precedentes cómo el cerebro completa patrones que no están presentes en la imagen real, usando mecanismos internos de retroalimentación.
El papel de las neuronas IC-encoder
Las protagonistas de este descubrimiento son unas células llamadas neuronas IC-encoder. Estas neuronas tienen una capacidad muy particular: pueden inducir al cerebro a «ver» objetos que realmente no existen mediante un proceso conocido como completado recurrente de patrones. Esta función consiste en rellenar visualmente los huecos de una imagen incompleta con base en lo que el cerebro «espera» ver.
Un ejemplo clásico es el cuadrado de Kanizsa, una figura que parece mostrar un cuadrado blanco en el centro, cuando en realidad solo hay cuatro círculos incompletos en las esquinas. Lo que ocurre en nuestro cerebro es que, ante fragmentos de información, las neuronas IC-encoder interpretan que hay un patrón conocido, y lo completan desde arriba hacia abajo, activando el circuito necesario para generar esa percepción ilusoria.
Cómo lograron ver el proceso en acción
El equipo usó una técnica avanzada llamada optogenética holográfica bifotónica, que permite estimular neuronas específicas con láseres. Aplicando esta metodología en ratones, lograron activar artificialmente las neuronas IC-encoder, incluso sin que el animal estuviera viendo una ilusión real. El resultado fue revelador: el cerebro del ratón reaccionó como si realmente estuviera viendo la imagen ilusoria.
Esto no solo confirmó el rol crucial de estas neuronas, sino que demostró la existencia de un bucle de retroalimentación cerebral en el sistema visual. Es decir, no se trata de un proceso unidireccional donde los ojos envían datos al cerebro, sino de un diálogo constante donde áreas superiores interpretan la información incompleta y «ordenan» a las áreas primarias completar la escena.
De la visión pasiva a la construcción activa
Este descubrimiento cambia la forma en que entendemos la percepción visual. Hasta ahora, se pensaba que ver era un proceso más o menos pasivo: nuestros ojos captan datos, y el cerebro los interpreta. Pero estos nuevos hallazgos muestran que el cerebro tiene un rol activo y constructivo en la forma en que experimentamos el mundo.
Cuando observamos una imagen parcial, como los bordes de una figura, el cerebro no espera a tener todos los datos. Las áreas visuales superiores hacen una especie de predicción: «eso es un cuadrado». Luego, esa predicción se transmite hacia las neuronas del córtex visual primario, como si se tratara de una orden, y las IC-encoder ejecutan esa instrucción generando la sensación de ver el objeto completo.
Implicaciones para la comprensión de enfermedades neurológicas
La importancia de este hallazgo va más allá de las ilusiones ópticas. Comprender cómo el cerebro genera percepciones que no están directamente relacionadas con el estímulo sensorial tiene enormes implicaciones en el estudio de trastornos neurológicos como la esquizofrenia.
En enfermedades donde la percepción se altera, como cuando una persona ve objetos que no existen, puede estar ocurriendo un fallo en este mismo sistema de completado de patrones. Si se identifican los grupos neuronales que producen estas representaciones anómalas, se podría intervenir más eficazmente para tratar estos desajustes. Tal como explicó Jerome Lecoq, del Instituto Allen, comprender qué neuronas están involucradas y en qué capas del córtex operan, es clave para encontrar soluciones terapéuticas.
Tecnología de vanguardia al servicio de la neurociencia
Este avance fue posible gracias al uso de herramientas sofisticadas como el Neuropixels probe rig, un sistema que permite registrar la actividad eléctrica cerebral con una precisión de milisegundos y de forma simultánea en distintas partes del cerebro. Este tipo de tecnología, proporcionada a través del programa OpenScope del Instituto Allen, ofrece una ventana directa a los procesos cerebrales en tiempo real.
Gracias a estas grabaciones, los científicos observaron el funcionamiento del bucle de retroalimentación visual y cómo la percepción se genera no solo desde el exterior hacia adentro, sino también desde nuestras expectativas hacia lo que terminamos «viendo».
Este hallazgo no solo profundiza en la comprensión del funcionamiento del cerebro, sino que también plantea una idea fascinante: la realidad que percibimos es, en parte, una construcción activa del propio cerebro. No todo lo que vemos está frente a nuestros ojos; a veces, está dentro de nuestra mente.
