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domingo, 20 de enero de 2013

Visión para dos

Melvyn Goodale publicó en 2011 una revisión acerca de los sistemas visuales y su importancia para la acción motora. Ya desde 1983, Goodale había argumentado que la visión no comenzó como un sistema para percibir el mundo, sino para el control del movimiento. Muy interesante, ¿no? Veamos.

Dos hipótesis para el movimiento de agarre

Expone Goodale que desde 1981, el trabajo pionero de Jeannerod mostró evidencia para la idea de que el componente de "alcance" de un movimiento de agarre es relativamente independiente del "agarre". Este trabajo se conoció como la "hipótesis del canal dual", porque implicaba dos componentes: (a) "alcance" y (b) "agarre". 
      (a) La cinemática del componente de "alcance" de un movimiento de agarre está determinado por claves visuales extrínsecas al objeto meta, tales como la distancia y ubicación con respecto a la mano que hará el agarre.
    (b) La cinemática del componente de "agarre" refleja propiedades intrínsecas al objeto meta, como el tamaño o la forma, etc.

Continúa Goodale diciendo que Smeets y Brenner en el 99 presentaron una propuesta diferente a la de Jeannerod: propusieron que cada uno de los dígitos (dedos) que participan en un movimiento de agarre son programados y controlados de manera independiente. Así, no es el tamaño del objeto lo que dirige el agarre, sino su ubicación. La hipótesis de Smeets y Brenner se conoce como la hipótesis de "doble señalamiento".

Un fenómeno interesante que apoya la hipótesis de Jeannerod y que afirma Goodale varios estudios han mostrado, es que cubrirse un ojo puede entorpecer el agarre. Sin embargo, dice Goodale que las personas que han perdido un ojo inician los movimientos de agarre igual de rápido que las personas que tienen ambos ojos y que ven normalmente. Lo que parece, entonces, es que las personas con un solo ojo aprender a usar ciertas claves a través de movimientos exagerados de la cabeza. De hecho, la psicofísica visuomotora ha explicado que el cálculo de la distancia -o sea, el "alcance"- depende más de la vergencia o centralidad. En cambio, que acomodar la posición final de los dedos -o sea, el "agarre"- depende más de la disparidad retinal o binocularidad. Por eso, las personas con "problemas de binocularidad" mueven la cabeza, para lograr la disparidad retinal necesaria para el agarre.

Dos "corrientes" visuales

Goodale continúa su artículo exponiendo que Ungerleider y Mishkin en el 82 propusieron que en el cerebro macaco la compleja red de proyecciones que salían de la corteza visual primaria podían agruparse en dos corrientes de procesamiento visual relativamente independientes: una corriente ventral que proyecta a la corteza inferotemporal y una corriente dorsal que proyecta a la corteza parietal posterior. Dice Goodale que de acuerdo con la propuesta original de Ungerleider y Mishkin, la corriente ventral identifica y reconoce objetos, mientras que la corriente dorsal localiza los objetos en el espacio. Esta es la hipótesis del "qué vs. dónde". Sin embargo, Goodale explica que evidencia de un amplio rango de estudios ha forzado una "re-interpretación de la división de funciones entre las dos corrientes".

Dos contra-corrientes

Según Goodale, un primer ejemplo viene de la "ataxia óptica" (Bálint, 1909) en la que por daño en la corteza parietal posterior se da una dificultad para alcanzar y agarrar objetos bajo el control visual. Lo esperado es que los pacientes con ataxia óptica, por presentar daño en el homólogo humano de la corriente dorsal [del dónde], no puedan "alcanzar". Sin embargo, algunos de estos pacientes tampoco pueden orientar su mano y hacer el movimiento de agarre adecuadamente. Explica Goodale que estos pacientes pueden describir la orientación, el tamaño, la forma y las ubicaciones espaciales, pero no los pueden alcanzar ni agarrar adecuadamente. Dice Goodale que incluso Bálint mismo reconoció que ese no era un déficit ni puramente visual, ni puramente motor; era mejor caracterizado como un problema visuomotor.

En el otro lado del espectro están los pacientes con déficit visuales debido a lesión de la corriente ventral. Estos pacientes son incapaces de reconocer los rostros de los amigos o los familiares o de identificar visualmente la forma de objetos comunes. Específicamente, una paciente conocida como "D.F." -quien tenía lesiones focales bilaterales en la corteza occipital lateral-, no podía diferenciar entre formas geométricas tan simples como un cuadrado o un triángulo. D.F. podía percibir el movimiento y distinguir entre objetos mirando el color o la textura visual, pero era la forma de los objetos lo que no podía describir o discriminar; por eso el cuadro de D.F. se denominó "agnosia visual de la forma". Nuevamente, como un elemento paradójico, D.F. era capaz de ajustar su mano a la forma, el tamaño y la orientación de los objetos cuando los alcanzaba para cogerlos, a pesar de que no podía discriminar entre objetos con sólo mirar su forma, tamaño u orientación [En otras palabras, D.F. ajustaba su mano a los distintos tamaños de los objetos que sus "ojos" no podían diferenciar]. Si tenía enfrente dos bloques de diferente tamaño, D.F. no podía decir si esos bloques eran iguales o diferentes; pero cuando trataba de alcanzarlos, la apertura del pulgar y el índice se ajustaba correctamente al ancho del objeto, tal como la hacía la gente con visión normal. 

Como lo sugiere Goodale, D.F., quien tiene lesiones en la corriente ventral, puede alcanzar y agarrar objetos cuya forma y orientación no percibe, mientras que pacientes con ataxia óptica, quienes tienen daño en la corriente dorsal, no son capaces de usar la visión para guiar sus movimientos de alcance o agarre de objetos cuya forma y orientación perciben.

Un nuevo marco de percepción-acción

El mismo Goodale y David Milner propusieron en la década de los noventa el modelo del "dúplex percepción-acción". Dicho modelo es una distinción funcional entre las dos corrientes visuales, enfocado en las diferencias entre los productos de cada sistema: 
   
   -Sistema ventral: papel importante en la construcción de una representación perceptual del mundo visual y de los objetos dentro de él. Se encarga de la identificación de objetos y eventos, le añade un significado e importancia a ellos y establece sus relaciones de causalidad. Además, provee los fundamentos perceptuales para "almacenar" el control de la acción, proyectando la acción al futuro e incorporando la información almacenada en el control de las acciones presentes.
   -Sistema dorsal: media el control visual de acciones dirigidas a esos objetos. Este sistema no genera los perceptos visuales, sino las acciones.

Goodale explica que, en su propuesta, la distinción entre las corrientes ventral y dorsal no es con base en los atributos estructurales ("qué") y espaciales ("dónde"), respectivamente. Por el contrario, en su esquema ambos tipos de atributos son procesados en ambas corrientes, sólo que para diferentes propósitos. Por ejemplo, la corriente ventral transforma la información para propósitos de percepción, mientras que en la corriente dorsal la información se transforma para el control de las acciones. Enfatiza Goodale, entonces, que la diferencia principal entre ambas corrientes está en la naturaleza de las transformaciones que cada una de ellas realiza; aunque eso no implica que trabajen incomunicadas, sino, por el contrario, trabajan juntas.

Con respecto a regiones cerebrales (en humanos), la corriente ventral incluye principalmente las áreas occipitales laterales, que son específicas para la percepción de la forma, así como las áreas para rostros (área fusiforme), partes del cuerpo o lugares (área para-hipocampal) o escenas. Por su parte, la corriente dorsal incluye el área anterior del surco intra-parietal (cuya lesión afecta más el "agarre" que el "alcance") y la corteza parietal posterior.

Corriente ventral: visión para la percepción. Corriente dorsal: visión para la acción


Visión para la percepción
Visión para la acción
No requiere el tamano absoluto de los objetos, sino el tamaño, la orientación y la localización relativa de los objetos
Dirigida a la localización real del objecto.
Los productos de la percepción necesitan estar disponibles por una escala de tiempo larga.
Está diseñada para operar en tiempo real y rápidamente, por lo que no “se utiliza” a menos que el objeto meta esté visible durante la fase de programación del movimiento, cuando la información visual puede convertirse de manera inmediata a comandos motores.
Los observadores tienden a percibir la forma de los objetos de forma holística.
Se enfoca sólo en la dimensión más relevante del objeto meta.
Sensible a ilusiones visuales.
Resistente a ilusiones visuales.

Finalmente, Goodale propone diversos elementos intervinientes en la comunicación entre las dos corrientes, a los cuales invito al lector a que conozca en el artículo original. Además, concluye su artículo expresando sus ideas de avance en el campo para los siguientes 25 años de investigación sobre visión y acción.

Bueno, esta fue la presentación del artículo del día. Ya que comúnmente aprendemos que las corrientes dorsal y ventral son las corrientes del dónde y el qué respectivamente, está bien que retomemos una perspectiva más acorde con la nueva evidencia y, específicamente, los casos clínicos. Rescato de su artículo que Goodale proponga la visión en relación con la acción, pues las áreas del cerebro no trabajan aislada y exclusivamente en una sola función. Por eso, el mensaje principal de este artículo es que más que visión del dónde y del qué, nuestro sistema visual trabaja con dos propósitos: para permitir la acción y para permitir la percepción.


Referencia: Goodale, M. (2011). Transforming vision into action. Vision Research, 51 (13). pp. 1567-1587.

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