¿Cómo el ojo procesa el brillo de la luz?
En el estudio, los autores mostraron cómo los conos y la melanopsina se combinan para permitir la percepción del brillo. Foto: creativeart / Freepik

Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Yokohama, en las proximidades de Tokio, explica en Scientific Reports cómo aislaron las funciones de las células de melanopsina en el ojo y demostraron su papel crucial en la percepción del brillo de la luz. Este avance introduce una nueva comprensión de la biología del ojo y cómo se procesa la información visual.

El profesor Katsunori Okajima, coordinador de este estudio, se muestra optimista con los resultados y opina que podrían contribuir a terapias más efectivas para las complicaciones relacionadas con el ojo. También pueden servir como base para desarrollar sistemas de iluminación y visualización.

La parte posterior del ojo humano está revestida con la retina, una capa de varios tipos de células, llamados fotorreceptores, que responden a diferentes cantidades de luz. Las células que procesan mucha luz se llaman conos y barras las que desarrollan niveles más bajos de luz.

Células ganglionares de la retina, recientemente descubiertas

Hasta hace relativamente poco tiempo, los científicos pensaban que cuando la retina recibe la luz, los bastones y los conos eran los únicos dos tipos de células que reaccionaban. Descubrimientos recientes revelan un tipo completamente nuevo de células, llamadas células ganglionares de la retina intrínsecamente fotosensibles (ipRGC).

A diferencia de los bastones y conos, los ipRGC contienen melanopsina, un fotopigmento que es sensible a la luz. Si bien se establece que los ipRGCs están involucrados en mantener el reloj interno del cerebro sincronizado con los cambios en la luz del día, su importancia en la detección de la cantidad de luz aún no se había entendido bien.

melanopsina ojo
La percepción del brillo puede explicarse por la suma de un término de luminancia no lineal y otro de melanopsina lineal, lo que sugiere que la señal de melanopsina puede expresar el nivel de brillo absoluto. Imagen: Yokohama National University

En este punto, el profesor Okajima reconoce que, hasta ahora, “no estaba claro el papel de las células de melanopsina en la retina y cómo contribuyen a la percepción del brillo de la luz”.

No obstante, explica el investigador, “descubrimos que la melanopsina juega un papel crucial en la capacidad humana de ver cómo está iluminado el ambiente. Estos hallazgos redefinen el sistema convencional de detección de luz que hasta ahora solo tuvo en cuenta dos variables: el brillo y la cantidad de luz entrante. Nuestros resultados sugieren que la percepción del brillo debería basarse en una tercera variable: la intensidad de un estímulo que se dirige a la melanopsina”.

Melanopsina, crucial en la percepción del brillo de la luz por el ojo humano

En el estudio, los autores mostraron cómo los conos y la melanopsina se combinan para permitir la percepción del brillo. Para evaluar mejor su contribución a la detección de la luz, los científicos aislaron sus señales de conos y bastones.

Esta separación permitió una observación más precisa de la señal de melanopsina en solitario. Los estímulos visuales se diseñaron cuidadosamente. Además, los investigadores utilizaron un software de seguimiento para medir el diámetro de las pupilas de los voluntarios en este estudio, ante cada estímulo visual. Esto sirvió como forma de determinar la relación entre la percepción del brillo y la intensidad real del estímulo visual en la retina.

Para concluir y como enfatiza el profesor Okajima, demostraron que los diferentes niveles de brillo de una imagen percibida es una suma de la respuesta de melanopsina y la que generan los conos. La primera es una lectura lineal y la segunda no. Los resultados también demuestran que la melanopsina es crucial en la percepción del brillo por el ojo humano.

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