El ojo como receptor de Sensaciones

El Ojo Como Receptor De Sensaciones

Definición

El globo ocular es uno de los órganos más importantes debido a que nos permite percibir lo que nos rodea, el ojo trabaja en conjunto con el cerebro para así poder visualizar el tamaño, la forma, el color y la textura de los objetos. El sistema visual se encarga de poder detectar los estímulos visuales, este a su vez permite captar la luz siendo la radiación que hace posible la visión cuando esta se refleja sobre la superficie de un objeto.

La luz atraviesa la córnea y penetra por pupila la cual se va a dilatar o contraer dependiendo de las condiciones de iluminación, esta llega al cristalino el cual se encarga de enfocar las imágenes sobre la parte fotosensible conocida como retina. Se estimulan los conos y bastones transformando la luz en impulsos nerviosos y por medio del nervio óptico se trasladan al cerebro. (Torres, 2008). La parte interna del sistema visual constituye una serie de procesos los cuales están destinado a mostrar una imagen, para poder obtener o determinar la escena del resultado final es decir la formación de la imagen existen diferentes fases o etapas.

 Fase óptica: es cuando la luz se focaliza sobre la retina formado una imagen.

 Fase de respuesta interna: ocurre cuando los fotorreceptores se comunican o combinan entre si tanto de forma monocular y binocular.

 Fase fotoquímica: es cuando los fotorreceptores (conos y bastones) codifican la imagen en una respuesta neuronal o respuesta eléctrica.

 Fase de interpretación: es cuando el sistema visual o nuestro cerebro interpreta lo que está observando. (Saiz & Peréz, 2014)

La retina es el tejido nervioso más sensible a la luz está constituida por 3 partes importante como la mácula es la responsable de la visión de los detalles y el movimiento, la fóvea es el punto donde se da la mayor visión, mientras que la papila es la parte visible del nervio óptico. Existe 2 células especializadas llamadas fotorreceptores (conos y bastones) aproximadamente se dice que existe 100 millones de bastones y de 6 a 7 millones de conos. Dentro de la retina también podemos encontrar las células ganglionares estas se conectan con las células bipolares y amacrinas de las cuales reciben información visual.

Ilustración 1 Fotorreceptores de la retina

Tabla1: características fisiológicas de los fotorreceptores

Conos Bastones

Mayor sensibilidad a la luz Sensibilidad a la luz dispersa

Visión diurna Visión en condición de baja iluminación (visión nocturna)

Mejor agudeza visual Menor agudeza visual

Visión central Visión periférica

Percepción al color

Están formados por 3 foto pigmentos:

 Eritrosina: sensibilidad al rojo, longitud de ondas largas 558nm

 Cloropsina: sensibilidad al verde, longitud de ondas medias, 531 nm

 Cianopsina: sensibilidad al azul, longitud de ondas cortas, 420nm 1 pigmento

 Rodopsina: sensibilidad luz vede azulada, 500 nm

Segmento interno: redondeado Segmento interno: delgado

Segmento externo: repliegues de la membrana células Segmento externo: discos independientes.

Fototransducción

Es el proceso que se encarga de transformar la luz a señales nerviosas para que el cerebro pueda entenderlas e interpretarla este proceso se lleva acabo de la siguiente forma:

 En los discos membranosos de los fotorreceptores se encuentra alojado una proteína llamada Rodopsina la cual dentro de ella tiene incluida una molécula de cis-retinal y opsina.

 Cuando un fotón de luz incide sobre la Rodopsina el cis-retinal pasa a 11- transretinal y se rompe la opsina.

 Luego de esto se activa una proteína G a la que conocemos como transducina y esta a su vez activa a la enzima fosfodiesteraza.

 La fosfodiesteraza va a convertir el GMP cíclico en GMP, por lo que cuando llega la luz los canales de iones se cierran y el sodio no va a: poder entrar.

Ilustración 2 Proceso de transducción

Umbral

Se refiere el límite de las sensaciones las cuales una vez se sobrepasa el sujeto reacciona ante este estimulo determinado, en otras palabas es la cantidad de luz que puede detectar el ojo humano. La visión tiene múltiples componentes cada uno de ellos con un umbral variable como es el caso de la resolución espacial, sensibilidad al contraste, estereopsis y detención de movimiento siendo este último el componente con el umbral más bajo para ser visto.

Energía absoluta mínima: se considera mínima cuando se capta un destello de luz breve con una duración inferior a 0,1s podemos determinar qué tan pequeña es la cantidad de luz puede llegar a detectar un sujeto.

Tipos de umbrales

Estos se clasifican en umbral absoluto y umbral diferencial.

 Umbral absoluto: hace referencia a la máxima o mínima magnitud que nuestros ojos puede percibir para que esto provoque una sensación en el individuo.

Y a su vez el umbral absoluto se divide en:

 Umbral absoluto mínimo: es la magnitud mínima que tiene un estímulo para poder llegar a ser percibido por una persona. Es decir, es el punto más bajo en el que el individuo puede detectar ese estimulo.

 Umbral absoluto máximo: es una cantidad máxima del estímulo en donde el individuo puede soportarlo y percibirlo si sobrepasa ese límite puede llegar a ser molestoso. Cuando la sensación experimentada es tan fuerte que no puede percibirlo de forma completa.

El umbral absoluto depende fuertemente de las condiciones en las que se pueda experimentar un estímulo en cómo se puede adaptar nuestro sistema visual a diferentes condiciones de iluminación que por lo general es más rápido en niveles bajos que altos, también que tanto está siendo estimulada la retina porque si recibe un estímulo pequeño la respuesta será débil mientras que si el estímulo es grande la respuesta será más rápida.

 Umbral diferencial: se define como la diferencia detectable entre dos estímulos similares. Nos permite poder percibir dos objetos que se encuentran sobre un fondo blanco.

Umbral absoluto y estímulo mínimo para la visión

Como es conocido, el umbral se indica mejor en términos de frecuencia de visión debido a las variaciones en el umbral. Algunos experimentos, demostraron que la imagen de una mancha de luz que cubre un área de la retina que contenía alrededor de 20.000.000 de bastones, llevaron al cálculo de que el estímulo umbral medio representa 2.500 cuantos de luz que en realidad se absorben por centímetro cuadrado de la retina. Este cálculo lleva a dos conclusiones importantes: a saber, que en el umbral solo entra en funcionamiento un bastón de miles, y que durante la aplicación de un estímulo corto lo más probable es que ningún bastón reciba más de un solo cuánto.

Los experimentos llevados a cabo en la década de 1940 indicaron que se requiere un estímulo de aproximadamente 11 cuantos; por lo tanto, puede requerir 11 bastones excitados, cada una recibiendo un cuanto, de luz, para producir la sensación de luz.

Factores que afectan al umbral de luminancia absoluto

 Sumación espacial

(Perkins, 2020) En la sumación espacial, dos estímulos que caen sobre áreas cercanas de la retina agregan sus efectos; aunque cualquiera de los dos por sí solo puede ser inadecuado para evocar la sensación de luz, pueden hacerlo cuando se presentan simultáneamente. Por lo tanto, la luminancia umbral de un punto de luz de prueba requerido para ser solo visible depende, dentro de los límites, de su tamaño, un punto de luz más grande que requiere una luminancia más baja y viceversa. Dentro de un pequeño rango de área limitante, es decir, la subtenencia de unos 10 a 15 minutos de arco, se mantiene la relación llamada ley de Ricco: la intensidad del umbral multiplicada por el área es igual a una constante. Esto significa que, sobre esta área, que abarca varios cientos de varillas, la luz que cae sobre los bastones individuales suma, o acumula, sus efectos por completo, de modo que 100 cuantos que caen sobre una sola varilla son tan efectivos como un cuanto que cae simultáneamente sobre 100 bastones.

 Sumación temporal

En la sumación temporal, dos estímulos, cada uno demasiado débil para excitarse, causan una sensación de luz si se presentan en rápida sucesión en el mismo punto de la retina; por lo tanto, en un cierto rango de tiempos, hasta 0,1 segundos. La sumación temporal es consistente con la teoría cuántica; se ha demostrado que las fluctuaciones en el número de cuantos realmente en un destello de luz son responsables de la capacidad de respuesta variable del ojo; aumentar la duración de un estímulo de luz aumenta la probabilidad de que contenga un número dado de cuantos y que excite.

Otro factor que modifica el umbral absoluto es el tamaño del test o, dicho de otra manera, el tamaño del área de retina estimulada. Pensemos en una célula ganglionar que recibe inputs desde varios fotorreceptores. Cuando el estímulo es pequeño y sólo activa un receptor la respuesta es débil, pero cuando el estímulo es más grande y activa varios receptores, las respuestas de éstos se suman. (Saiz & Peréz, 2014)

Ilustración 3 Sumación espacial de los estímulos

Un tercer factor a considerar, será el punto de la retina sobre el que se proyecta el test, lo que denominamos como extrafovealidad o excentricidad. La posición del test en la retina se denota por la extrafovealidad o distancia al centro de la fóvea.

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