Apuntes de Percepción y Atención PDF

1 PERCEPCIÓN Y ATENCIÓN INTRODUCCIÓN El sistema atencional / perceptivo no está capacitado para fijarse en todos los detalles. No retenemos todos los detalles que creemos que estamos captando. Esto se llama CEGUERA ATENCIONAL...

1 PERCEPCIÓN Y ATENCIÓN INTRODUCCIÓN El sistema atencional / perceptivo no está capacitado para fijarse en todos los detalles. No retenemos todos los detalles que creemos que estamos captando. Esto se llama CEGUERA ATENCIONAL. Aunque no seamos conscientes de ello: -No vemos todo lo que tenemos delante. -Continuamente seleccionamos lo que es importante. -La selección atenciones es muy específica (información limitada) -“Out of sight, out of mind.” La PERCEPCIÓN es la base del resto de los procesos, es el nivel básico, el nivel de entrada sensorial. El punto de partida de la percepción (Ejemplo: vestido dorado y blanco/ azul y negro). Hay varios tipos de NIVELES DE ANÁLISIS: físico, neurológico y psicológico. Los niveles físico y neurológico no siempre coinciden y dan lugar a distintos percepciones. Cuando hay un aislamiento sensorial masivo, se comienza a tener alucinaciones: ver luces, air voces… Constantemente buscamos información y si nos privan de esto, puede ser completamente una tortura (Ejemplo: vídeo aislamiento en una sala oscura 48h). El PAPEL de la percepción y la atención es permitir desenvolvernos en el mundo que nos rodea, conectar con la acción. Es importante para todos los organismos en general. TEMA 1: TEORÍAS DE LA PERCEPCIÓN Y LA ATENCIÓN 1. El problema de la percepción 2. Enfoques teóricos en el estudio de la percepción y la atención 1. EL PROBLEMA DE LA PERCEPCIÓN Errores e ilusiones: Normalmente asumimos que lo que percibimos es correcto, no cuestionamos lo que estamos percibiendo, sino que lo usamos como una forma de desenvolvernos y comunicarnos. Nuestras acciones se basan en la percepción, estamos usando los sentidos continuamente porque nos permite movernos por el mundo que nos rodea, entender, comunicarnos... Ejemplo: vídeo de círculo con puntos rosas que giran, miras al punto fijo del medio y desaparecen los puntos rosas y aparece uno verde. A veces podemos percibir estímulos que no existen o no percibir estímulos que sí existen. En las ilusiones vemos algo que no está o podemos dejar de ver algo que sí está. Pero, si todo lo que sabemos se basa en nuestras percepciones, ¿cómo es posible que nos engañen?  2 El problema que tiene la percepción es que pensamos que el mundo que percibimos a nuestro alrededor existe y es verdadero. ¿Pero cómo sabemos que percibimos lo mismo que nuestro compañero o de la misma manera? Ante dos respuestas diferentes es muy complicado decir quién tiene razón. Por ejemplo, existe la ceguera al color de dos tipos: protonape deuteranope en la que la gente confunde rojo con verdes o tritanope donde los problemas suelen estar con los azules. Otro ejemplo, es que la visión de las abejas está en la franja de los ultravioletas. La realidad tiene muchas variables más que lo que perciben nuestros sistemas perceptivos y no hay manera de asegurar o afirmar al 100% que lo que percibes sea lo verdadero y lo correcto. Todo lo que sabemos está mediado por nuestra propia experiencia. además, nuestros sistemas perceptivos CAMBIAN a lo largo del ciclo evolutivo (no oímos lo mismo de bebés, que de adultos o mayores). 2. ENFOQUE TEÓRICOS EN EL ESTUDIO DE LA PERCEPCIÓN Y LA ATENCIÓN Hay 3 posibles ENFOQUES TEÓRICOS: ESCEPTICISMO Y DESCONFIAR DE LOS SENTIDOS: no podemos saber nada de la realidad (Platón, Descartes, Hume). LAS SENSACIONES SON NECESARIAS, PERO NO SUFICIENTES: las experiencias nos informan de la realidad, pero tenemos que completarlas de algún modo, con nuestra conciencia del mundo, de lo que estoy percibiendo. Tengo la entrada sensorial, pero añado cosas. (Hobbes, Locke, Berkeley, Kant). Ejemplo: “Yo abro los ojos y veo.” El origen de esta idea proviene del empirismo inglés. Para ellos es obvio que no hay una correspondencia entre lo que percibimos y la realidad. Por eso se asume que tenemos un primer nivel de sensación limitada (entrada sensorial básica, limitada, que es pasiva: la luz o el sonido que llegan) y nosotros corregimos la información, interpretamos y añadimos (activación). La percepción es nuestra conciencia del mundo, el resultado de todos estos procesos. Nuestras sensaciones no se corresponden con las variables físicas que las producen (ejemplo: no vemos luz, vemos objetos), es decir, no percibimos la magnitud física, sino la globalidad. Se asume que la información sensorial es limitada. Nuestra entrada es necesaria pero no suficiente, por lo que se complementa por procesos mentales posteriores (activos). MODELO CARTESIANO: MODELO SANDWICH: -Sensación como transmisión pasiva (input) Primero viene el proceso pasivo de la sensación, -Actividad mental (res cogitans) después lo importante, los procesos cognitivos -Movimiento como transmisión pasiva (output) (percepción, atención, memoria…), que complementan lo que nos llega de forma pasiva, y por último, el proceso activo, que serían las respuestas motoras.  3 Uno de los ejemplos más claros del modelo sandwich es el representacionalismo, que defiende: Los sentidos nos transmiten copias de la realidad exterior (ojo como cámara). Las sensaciones obtenidas son la base para el procesamiento posterior (cerebro como ordenador). La percepción consiste en duplicar, crear o construir el entorno en la conciencia (corregir la sensación). Una de las maneras de referirse a esta corrección es mediante el estímulo distal (objeto en sí) y el estímulo proximal (la energía que llega al sistema sensorial). Saltas de la variable física a la variable psicológica debido a los procesos cognitivos. Otro ejemplo sería: el procesamiento de la imagen. -Filtrado: hay corrientes que piensan que cuando vemos una imagen lo que vamos haciendo es filtrarla. -Detección de rasgos: según veo un estímulo se activan unas neuronas u otras. Bajo es te tipo de lógica yo tengo un montón de información que analizo en mi ojo y luego en algún sitio toda la información se pone en común y se llega a la imagen final. La sensación se corrige y complementa: uso de expectativas, conocimientos previos, etc. Nuestra conciencia es una construcción Mental. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES: -Carácter limitado de la sensación: lo que me llega tiene carencia y por tanto hace falta algo después (actividad mental → procesos posteriores de “computación o “inferencia” ) para completar la información sensorial. -Sensación vs. Percepción: la sensación está ligada a la respuesta (pasiva) de los sentidos (mera transmisión), mientras que la percepción (consciente) es el resultado del procesamiento posterior (actividad mental). -Concepción estática, pasiva, del proceso perceptivo: sensaciones analizadas de forma discontinua con independencia temporal. PROBLEMAS: -Independencia percepción-movimiento: entienden la percepción como recepción. El movimiento es un proceso posterior (también pasivo, entendido como automático). Por lo que primero vendría la percepción y después la acción. La actividad es solo mental. -Homúnculo: la información visual llega al ojo, pero dentro tiene que a ver algo que vea esa imagen, o que decida o controle la acción. Necesitamos algo para dar respuesta a estas preguntas (esto se llama problema del homúnculo). Nos hemos olvidado de que el agente es el organismo entero, no solo uno. -Dualismo encubierto: se defiende el plano mental activo frente a plano corporal pasivo- receptivo.  4 LAS SENSACIONES SON NECESARIAS Y SUFICIENTES: nuestra experiencia perceptiva es completa y adecuada, ya que la información es más compleja y rica de lo que creemos (Reid, Filosofía, Escocesa, Gibson, Putnam).. Si analizamos todo lo que entra en la experiencia perceptiva, nos encontramos con una gran cantidad de información que nos ayudará a comprender lo que nos rodea sin necesidad de añadir otro proceso después. La percepción es un proceso continuo y dinámico de todo el organismo, y está ligado a nuestras necesidades e intereses (ejemplo: solo percibimos aquello que atendemos). Se asume que la percepción es un proceso activo, ligado a otros procesos (atención, acción, propósitos) y persistente en el espacio y el tiempo; la información relevante puede “congelarse”. La propia sensación hay que entenderla de una manera distinta para salir de esa visión pasiva. Este enfoque dice qué si analizamos a nivel sensorial lo que percibimos, es una información que cambia, pero que nunca está congelada o la imagen que llega a nuestro ojo no es estática. El ejemplo de que nuestro ojo es como una cámara de fotos, nos sesga a la hora de intentar comprender este enfoque porque nuestro ojo está en continua vibración, por lo que la información cambia continuamente y llegan diferentes informaciones a los diferentes fotoreceptores. Ejemplo: vídeo en el que una persona va andando y pisa las zonas donde previamente ha mirado. Pasivo: que la entrada sensorial directamente te llega. Activo: que tú estas implicado en el proceso y lo buscas, no que te llegue tal cual. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES: -Carácter informativo de la percepción: la información perceptiva disponible en el mundo es adecuada y suficiente, porque se dé de forma continua (nunca para). -No hay distinción entre sensación y percepción, son sinónimos. Nuestros sentidos están “sintonizados” con el mundo, así que percibimos de forma directa. No necesitamos procesos posteriores. -Concepción dinámica y activa: continuidad perceptiva en el espacio y en el tiempo a través de la acción. El patrón de acción de cambio es el que nos proporciona la información. Un ejemplo de esta perspectiva es: LA TEORÍA ECOLÓGICA de Gibson Las ideas principales son: La información surge de la acción → nuestra acción en el mundo aporta información a nuestros sistemas perceptivos (se llama así porque tenemos un sistema complejo que analiza la información, no solo de un componente como hablar solo del ojo). Además, la información la encuentro en la medida en la que actúo, y por eso llevamos a cabo la actividad. Al actuar detectamos cambios, pero también patrones constantes → los cambios no son al azar, es la idea de la contingencia sensorio-motora donde los cambios no  5 son al azar, son sistemáticos; sin embargo, hay veces que no cambia la información, sino que tenemos patrones constantes (invariantes) y la utilizamos también a nuestro favor. El papel de la percepción no es crear una imagen interna del mundo, sino guiar la acción. En resumen, la información perceptiva disponible en el mundo es adecuada y suficiente. No hay distinción entre sensación y percepción porque nuestros sentidos están sintonizados con el mundo (nuestros sistemas sensoriales han evolucionado), así que percibimos de forma directa; no hay primero una sensación y después la percepción. Lo único que tenemos es un nivel de sensación/percepción. Es decir, la concepción es dinámica, activa; hay una continuidad perceptiva en el espacio y en el tiempo a través de la acción. Ese patrón de acción de cambio es el que nos proporciona la información. Uno de los grandes logros fue que Gibson quería entender cuáles eran las claves visuales importantes en el proceso de aterrizaje de un avión. Entonces este autor introduce el concepto de FLUJO ÓPTICO, que son los cambios en el patrón visual ligados a tu propia acción. Ciertos tipos de desplazamientos producen cambios sistemáticos en la información visual, vamos caminando y parece que las cosas van pasando y se mueven, pero lo único estático es lo que nosotros queremos alcanzar. Estos cambios no son al azar, sino que son sistemáticas y hay una relación directa entre tal cambio y tal información visual, además, se puede simbolizar con flechas y podemos decir el movimiento. Gibson empezó analizando esto con los pilotos y cuáles eran los patrones importantes para ellos. Lo que veía es que el punto de referencia de todos los pilotos era el final de la pista. Si utilizo esto como centro de expansión cuando se acerca algo, consiguo que el piloto aterrice bien, sin embargo, cuando es de noche o hay niebla, hace que los pilotos no tengan acceso a ese punto, por eso ahora los aviones tienen simuladores que dicen donde está el avión con respecto al horizonte, que es especialmente útil, en los casos en los que el propio piloto no puede tener ese punto de referencia.  6 PROBLEMAS: -Planteamiento holístico: problema para explicar fenómenos ligados a conocimientos previos. Ej: funciona en la medida en la que sabemos leer. -Percepción sin memoria: idea de que hay que explicar la percepción sin hablar de la memoria, no suelen explicar cómo es posible que aprendamos acerca de las características de nuestro entorno. Gibson insistía en que no era necesario recurrir a la memoria para explicar los procesos perceptivos. ¿CUÁL ES EL PAPEL DE LA PERCEPCIÓN? Nuestros sistemas sensoriales están evolucionados para guiar nuestra acción (Nillson, 2009), por lo que la percepción nos permite desenvolvernos en el mundo que nos rodea. Su valor evolutivo reside en que existen muchas soluciones a problemas similares (diferentes tipos de ojo, lentes, sistemas ópticos). Como dependemos de ellos para sobrevivir nuestra percepción debe ser adecuada, sino no estaríamos aquí. Nuestro planteamiento: -Percepción como proceso activo: no somos receptores pasivos, sino que exploramos lo que nos rodea (movimientos oculares, de las manos, del cuerpo). Dejaríamos de percibir si estuviéramos completamente quietos, pero eso es prácticamente imposible. -Percepción como experimentación: la percepción es el establecimiento de leyes acerca de qué y cómo cambia nuestra experiencia con nuestra acción en el mundo. Ejemplo ojo: hay una línea, si el ojo mira recto a la línea, la línea va a estar en el medio, donde están el patrón de células que corresponden a la línea. Si miro para abajo, la línea va a estimular la parte superior de la retina, las células que van a responder van a ser otras. A nivel consciente no pasa nada, pero a nivel de la retina, se produce un cambio radical en el patrón de respuesta, ya que el movimiento ocular produce cambios en el patrón de estimulación, pero como estos son sistemáticos sabemos cómo interpretarlos.  1 PERCEPCIÓN Y ATENCIÓN TEMA 2: EL ESTUDIO DE LA PERCEPCIÓN Y LA ATENCIÓN 1. Introducción: ¿podemos “medir” nuestras percepciones? 2. Psicofísica: umbrales perceptivos, métodos psicofísicos y leyes de Weber y Fechner. 3. Estimulación de magnitudes (método de Stevens) 4. Teoría de Detección de Señales 5. Métodos de estudio en atención 1. LA “MEDICIÓN” DE LA PERCEPCIÓN Desde la Antigüedad predomina la descripción verbal, que consiste en preguntar al observador por lo que percibe. El problema radica en que existen muchos fenómenos comunes entre sí, por lo que hay una gran dificultad para analizar ciertos procesos. A partir del siglo XIX comenzó la psicofísica como un intento de cuantificar las sensaciones, de medir la respuesta conductual a un estímulo perceptivo. La psicofísica intenta establecer una relación entre el estímulo (variable física) y la percepción (variable psicológica), y casi nunca es una correlación perfecta, pues nuestros sistemas sensoriales están continuamente transformando esa señal. Entonces, como no hay una correspondencia directa (salvo en algunos casos) entre el estímulo físico y la percepción, la psicofísica intenta encontrar una fórmula matemática que describa esa relación. El método de Weber y el de Fechner consisten en la variación sistemática del estímulo físico y la observación de los cambios resultantes en la percepción. Sus trabajos están basados en 3 preguntas centrales: 1. ¿Cuáles son los límites de nuestra percepción? Estudian el UMBRAL ABSOLUTO, que es la intensidad más baja de un estímulo que podemos detectar. Es decir, es el punto de corte entre lo que no percibes y lo que sí percibes. La tarea básica para medir el umbral absoluto consiste en coger un estímulo, en su valor mínimo, y preguntarle al sujeto si lo percibe o no. 2. ¿Cuánto hay que incrementar el estímulo para que cambie la percepción? El umbral diferencial es la diferencia mínima que se puede detectar, lo que permite la construcción de escalas psicofísicas. Cuando conoce el umbral, quiere ver cuál es el cambio mínimo que tiene que hacer para que perciba el estímulo. 3. ¿Es relevante el modo en el que se presentan los estímulos? Análisis de los resultados obtenidos con diferentes métodos psicofísicos. Quiere ver si produce algún efecto el método en el que presenten los estímulos y si varía según eso (puede sesgar).  2 2. PSICOFÍSICA: LOS UMBRALES PERCEPTIVOS UMBRAL ABSOLUTO El UMBRAL ABSOLUTO es la intensidad más baja del estímulo a partir de la cual lo puedo percibir. La manera en la que podemos medirlo es preguntándole al sujeto si ha percibido o no los estímulos que le presento, hasta que veo cuales son los valores físicos en los que el sujeto no percibe. Experimentalmente, se considera umbral absoluto aquella intensidad del estímulo que los sujetos son capaces de detectar en el 50% de los ensayos. SISTEMA PERFECTO FUNCIÓN PSICOMÉTRICA Si el sistema fuera perfecto, encontraríamos una La transición entre la detección y no detección respuesta de “sí” en todos los estímulos a partir de de un estímulo es gradual. La teoría clásica del un punto, es decir, antes de ese punto el sujeto dice umbral explica este resultado diciendo que sólo que no y luego dice a todo que sí. se da una transición brusca entre la detección y no detección cuando todos los factores permanecen constantes durante el experimento, pero que en condiciones reales nada es constante. UMBRAL DIFERENCIAL El UMBRAL DIFERENCIAL se mide en Diferencias Apenas Perceptibles (DAP), es decir, el cambio mínimo que hay que introducir en un estímulo (E) para que cambie la percepción del observador. Es la diferencia mínima que se puede detectar, lo que permite la construcción de escalas psicofísicas. La lógica es encontrar cuál es el incremento mínimo que le tengo que añadir un estímulo para que el sujeto perciba que ha habido un cambio. Ejemplo, poner pesas en la mano e ir sumando hasta que el sujeto percibe que uno pesa más que el otro. MÉTODOS PSICOFÍSICOS CLÁSICOS MÉTODO DE LOS LÍMITES: Consiste en ver si el sujeto es capaz de detectar ciertos estímulos, por ejemplo, un sonido: empiezo por una intensidad baja y voy subiendo; luego empiezo desde una intensidad alta y voy bajando. Al presentar un conjunto de estímulos en orden ascendente o desencante, los sujetos se anticipan y se genera un sesgo de respuesta, porque dicen que sí la primera vez y continúan diciendo que sí y viceversa, porque contesto en función de lo que he dicho antes.  3 o MÉTODO DE LA ESCALERA: es una variante del método de los límites que permite hallar el umbral absoluto con un menor número de ensayos. Se presentan secuencias al azar para evitar el problema de la anticipación, y el umbral absoluto sería la media de los puntos de inversión. Es uno de los métodos que más se usa. Empiezas por las más fáciles, y cuando vas poniendo difíciles y empieza a fallar, vuelves a las fáciles. MÉTODO DE LOS ESTÍMULOS CONSTANTES: Consiste en plantear los estímulos de manera aleatoria (al azar) para que los sujetos no respondan de manera sistemática (el sujeto no va a saber si el siguiente estímulo es mayor o menor. Evita el problema de la anticipación, pero se necesitan muchas repeticiones. Las intensidades las hemos seleccionado de antemano. MÉTODO DE AJUSTE: Consiste en que el sujeto controla la intensidad del estímulo físico y les pedimos que encuentren el punto límite entre lo que percibe y lo que no (es el propio sujeto el que encuentra el punto de corte). En la gráfica se observa cómo el sujeto al principio escoge una intensidad muy alta, luego la mínima, y poco a poco va graduando la intensidad hasta llegar a su umbral absoluto. MÉTODO DE ELECCIÓN FORZOSA: Se presentan varios estímulos (normalmente dos) y el sujeto tiene que elegir uno, por lo que yo obligo al sujeto a decidir. El valor umbral que encuentras es más bajo, curiosamente, porque el sujeto piensa que está respondiendo al azar (sin embargo, elige bien porque la información está llegando bien pero no llega a la conciencia). LA LEY DE WEBER El incremento en estímulo necesario para producir un cambio en la percepción no es una cantidad constante, sino que es proporcional al valor inicial del estímulo. Esto significa que cuanto mayor sea la magnitud del estímulo, mayor ha de ser el incremento del mismo para que cambie la percepción del sujeto. Es decir, no sumamos siempre la misma cantidad, sino la misma proporción, y estos incrementos no son al azar, son proporcionales al estímulo de partida. Fue la primera ley matemática que se establecía sobre un área psicológica.  4 A veces la ley de Weber no funciona, justo en los extremos. La gráfica de trazos discontinuos muestra el comportamiento de la fracción de Weber según la ley de Weber. La línea de trazo continuo muestra una función de Weber obtenida experimentalmente. Se puede observar que en los valores extremos de la magnitud del estímulo existe una diferencia entre la ley de Weber y los datos obtenidos empíricamente. Esto se debe a que en el extremo superior estaríamos llegando al umbral de dolor, por lo que un mínimo cambio en el estímulo se va a notar mucho más. Si cada vez que añadimos una DAP cambiamos nuestra percepción, ¿podemos hacer una escala de nuestra respuesta perceptiva? Sí, se describe la relación entre la percepción y el estímulo físico mediante escalas psicofísicas. Podemos construir una escala que relacione estímulos y percepción simplemente añadiendo DAP. Según Weber, el primer estímulo que percibes es E1, el siguiente E2, el siguiente E3, etc. Entre cada estímulo que percibes hay una DAP. Bajo esta lógica, el sujeto no puede diferenciar ningún estímulo entre E1 y E2 (E1: 100g, E2: 105g!102g no los percibe como diferentes a E1). El sujeto no es capaz de discriminar intermedios, después de percibir 100, percibe 105, no entre medias. Weber establece esta lógica de proporcionalidad y Fechner continúa el trabajo buscando la formula matemática que lo describía: LA LEY DE FECHNER La magnitud percibida de un estímulo puede determinarse tomando como 0 el umbral y añadiendo DAPs. Para lograr un incremento aritmético en la sensación (una DAP) hay que incrementar la magnitud del estímulo de forma geométrica (multiplicando por una constante). Por tanto, una luz cuya intensidad corresponda a 20 DAPs por encima del umbral, debe parecer el doble de brillante que una luz cuya intensidad corresponda a 10 DAPs por encima del umbral. La magnitud percibida (S) es igual a una constante (k) multiplicada por el logaritmo de 𝑆 = 𝑘 × log 𝐸 la intensidad física del estímulo. La k no es la de Weber, si no una constante (lo podemos llamar c) El rango de magnitudes físicas a las que respondemos es inmenso, por eso utilizamos las escalas logarítmicas, para comprimir la escala. Por ejemplo, los decibelios que utilizamos para expresar la intensidad del sonido se basan en una escala logarítmica (escala decibélica). Cada incremento de 10 dB equivale a multiplicar la potencia sonora por 10.  5 PROBLEMAS DE LAS LEYES DE WEBER Y FECHNER Las leyes de Weber y Fechner no se cumple en los extremos de la escala (magnitudes muy bajas o muy altas). Es decir, funciona muy bien para el rango central, pero si nos interesa la psicofísica cerca de los límites necesitamos una herramienta distinta. Se asume que las DAP son equivalente perceptivamente —> 10 DAP deberían percibirse como el doble de intensas que 5 DAP. Equisección de sensaciones (Merkel, 1888): los sujetos pueden encontrar puntos intermedios entre dos sensaciones separadas por una DAP. Eso, en términos de la lógica de Weber y Fechner, es imposible. 3. ESTIMACIÓN DE MAGNITUDES Esto lleva a una revisión de la lógica y las asunciones de los autores anteriores. El autor que más lo revisa es STEVENS, lo que hace es cambiar un poco el método (los anteriores buscaban los límites son respuestas si/no) aunque sigue buscando una relación entre la percepción y el estímulo. Intenta hacerlo un poco más completo y todo se engloba en el método de estimación de magnitudes: el investigador presenta un estímulo modelo al observador al que se le da un valor. A continuación, se presentan más estímulos y el observador tiene que ir asignando valores, tomando como referencia el valor del modelo. Un sujeto y otro pueden ser diferentes entre sí, pero dentro de la asignación que hace cada uno (que son diferentes) sí que tiene un sentido. Sin embargo, aquí aparece el sesgo del lenguaje ya que el sujeto ya sabe que tiene que buscar una medida por lo que propone otros métodos psicofísicos contemporáneos: De producción de magnitudes: el sujeto produce un estímulo de acuerdo con un valor dado, usando el modelo como referencia (el da el valor del modelo y el sujeto produce las líneas). De cruce de modalidades: el sujeto produce un estímulo de una modalidad que se corresponda con el presentado en una modalidad diferente (el entrevistador va cambiando estímulos de luces y el sujeto tiene que cambiar los estímulos de otra modalidad, sonidos, por ejemplo). De equisección: el sujeto produce un estímulo de una intensidad intermedia a las intensidades de dos estímulos que han sido presentados (el entrevistador pone un estímulo y el participante tiene que decir la mitad, por ejemplo). Con todo esto Stevens encuentra que todo lo que los sujetos hacen tiene una sistematicidad y formula la ley de la potencia de Stevens: entre valores de la sensación sucesivos se cumple también una ley proporcional.  6 La relación estímulo-sensación que incluye esta proporcionalidad de la sensación (S) una función potencial. Los resultados de estos métodos hacen que se ponga a buscar la ecuación con el tipo de resultados que está obteniendo, dando lugar a una ECUACIÓN POTENCIAL, porque entre valores de la sensación se cumple también una LEY PROPORCIONAL. La principal diferencia entre Stevens y Fechner es que para Fechner había una escala logarítmica en el eje X y escalones de 1 en el eje Y. Stevens descubre que los sujetos también usan una escala logarítmica a nivel perceptivo (eje Y), por lo que puedes tener logaritmos en ambos ejes de la gráfica. Por lo tanto, es mucho más flexible que la fórmula de Fechner. Una de las cosas que ve Stevens es que como es potencial tenemos que elevar el estímulo a algo, lo que quiere decir que cambiando el valor de n podemos obtener patrones distintos. Se da el fenómeno de COMPRENSIÓN DE RESPUESTA, por el que cuando se incrementa la intensidad del estímulo, la respuesta se incrementa con menor rapidez que la intensidad. Las curvas que se inclinan hacia abajo muestran compresión de respuesta (la duplicación de la intensidad de la luz no llega a duplicar el brillo percibido). Las curvas que se inclinan hacia arriba muestran expansión de respuesta (la duplicación en la intensidad de descarga consigue que la sensación se incremente más del doble). La potencia n, el exponente de la ley de la potencia, indica la pendiente de la línea recta. Así, la pendiente de la curva que muestra compresión de respuesta es menor que 1, la pendiente de la línea recta es 1 y la pendiente de la curva que muestra expansión de respuesta es mayor que 1. Todos los sentidos siguen la ley de la potencia de Stevens, en cada caso, lo que cambia es el exponente. -Curva hacia abajo —> pendiente menor que 1 —> comprensión de respuesta -Línea recta —> pendiente igual a 1 -Curva hacia arriba —> pendiente mayor que 1 —> expansión de respuesta LA UTILIDAD DE LA LEY DE STEVENS Todos los sentidos siguen la ley de la potencia de Stevens. En cada caso lo que cambia es el exponente. En el eje Y tienes la variable física y en el eje X está el estímulo, hay una relación entre el estímulo y la respuesta del sujeto (los puntos), la ecuación modeliza los datos reales de los sujetos.  7 4. TEORÍA DE LA DETECCIÓN DE SEÑALES La TDS (teoría de detección de señales), parte de problematizar algunas cosas de la psicofísica clásica. La psicofísica clásica diría que el sujeto azul es más sensible que el sujeto rojo porque detecta antes los estímulos menos intensos. Sin embargo, con este enfoque no sabemos qué parte de lo que hemos medido es la respuesta perceptiva y qué parte es lo que los sujetos han arriesgado al contestar. La TDS dice que lo que pasa es que hablamos de una tarea difícil donde puede haber un componente cognitivo que puede afectar a cómo responden los sujetos —> intenta distinguir entre la respuesta perceptiva y otras estrategias mentales. En cambio, la psicofísica clásica asume que la percepción es independiente de otros procesos: la persona percibe cualquier estímulo de intensidad superior al umbral. LA TDS se diferencia de un experimento psicofísico clásico en dos aspectos importantes: en un experimento de TDS solo se utiliza una intensidad estimular y que en algunos de los ensayos no se presenta ningún estímulo. Además, la TDS reconoce el papel activo del perceptor y diferencia dos momentos en el proceso perceptivo: - FASE SENSORIAL: respuesta al estímulo (valor d’) - FASE COGNITIVA: el sujeto decide se ha percibido algo o no (criterio de respuesta, β) En un proceso de detectar un estímulo difícil, no solo tenemos un factor sensorial, sino que podemos tener también un factor cognitivo (como de estrategia) que haga que algunos sujetos tengan más facilidad para decir que han percibido (hay gente que tiene más facilidad para decir que sí han percibido algo, aunque estén inseguros). La TDS de alguna manera intenta separar los dos valores. TAREA DE DETECCIÓN El método de trabajo consiste en presentar un único estímulo difícil en algunos ensayos sí y en otros no (que el estímulo esté casi en el umbral para que sea difícil de detectar). En cada ensayo el sujeto tiene que decidir si ha percibido el estímulo o no; esto da lugar a cuatro tipos/patrones de respuesta.  8 Presento el estímulo y me dice que sí: acierto. Presento el estímulo y me dice que no: fallo. No presento el estímulo y me dice que sí: falsa alarma. No presento el estímulo y me dice que no: rechazo correcto. Los datos que obtenemos se representan en una curva operativa del receptor (COR) que nos permite representar la ejecución de cada sujeto. La diagonal de la tabla son las personas que lo están haciendo al azar. Por ejemplo, el sujeto 1 tiene 90% de aciertos sabemos que tiene un 10% de fallos. Los aciertos van en el eje Y, y, las falsas alarmas en el eje X. Entonces con 90 de acierto y 60 de falsas alarmas me sale el punto rojo. Si me da 50% aciertos y 50% falsas alarmas sabemos que ese sujeto 2 lo está haciendo al azar. Un sujeto 3 con 100% aciertos y 0% falsas alarmas sería un sujeto perfecto y sabe discriminar cuando hay estímulo y cuando no lo hay. Cuando la tarea es fácil es cuando: A > FA (100% aciertos - 0% falsas alarmas). Cuando la tarea es difícil: A = FA (el sujeto responde al azar). Cuando se hace trampa (o que el experimento está mal diseñado): FA>A (el sujeto intenta mentir muy bien). Ejemplo: un sujeto que denuncia a la empresa porque dice que le están surgiendo problemas auditivos, entonces si el sujeto realiza esto, intenta decir que no oye nada cuando sí que lo oye, por lo que intenta manipular la respuesta de acierto dejándola bajísima. Sin embargo, las falsas alarmas nos salen muy altas porque es muy difícil manipularlas. Si realmente no percibiera nada tendría más o menos el mismo número de aciertos y falsas alarmas y se espera tener algún valor en la diagonal, por ejemplo, si realmente no oyese, siempre diría que no. (Importantes los ejemplos) -Cuando se hace bien —> por encima de la diagonal -Cuando lo hace al azar —> en la diagonal -Cuando hace trampa, tiene problema de percepción o el experimento está mal diseñado —> por debajo de la diagonal La curva COR nos permite ver como sujetos con distintos criterios de respuesta (β) tienen la misma sensibilidad (d’). Una de las primeras cosas que se vio con la TDS es que si cogemos sujetos que tienen la misma sensibilidad y distintos criterios de respuesta están en la misma curva, pero en distintos puntos. Y como sujetos que tienen distinta sensibilidad están en curvas  9 diferentes (el criterio puede ser igual o distinto) —> Cualquier sujeto que este en la diagonal tiene sensibilidad 0. Además, las probabilidades de aciertos y falsas alarmas están relacionadas, por lo que podemos medir la sensibilidad teniendo en cuenta otros aspectos del observador (ej. su sesgo de respuesta). MODELIZACIÓN DE LA SITUACIÓN DESDE LA TDS Tarea cognitiva: determinar si el efecto percibido (eje X) se debe a la presencia de la señal o solo al ruido (eje Y). Depende de dos elementos: un ruido base (R) porque asumimos que en el sistema nervioso lo hay, y luego el ruido más la señal (R+S). Se asume que hay poco efecto perceptivo cuando no hay estímulo, por lo que habrá mucho efecto perceptivo cuando se presenta el estímulo. Hay en una zona donde la curva R y la curva R+S se solapan; es importante porque que me va a dar el porcentaje de falsas alarmas o aciertos en función del criterio de respuesta que utilice el sujeto. La raya discontinua es β y es lo que nos va a indicar si el corte lo ponemos muy alto o bajo. Hay un momento de indeterminación donde el sujeto no sabe el estímulo es solo ruido o hay también señal. Entonces para cualquier valor del estímulo hay 3 zonas: cuando está muy claro que es ruido, cuando está muy claro que es señal y cuando no lo sabemos con certeza. En función de la combinación de aciertos y falsas alarmas obtendremos una información sobre la estrategia que ha utilizado (puede ser un sujeto: arriesgado, conservador o neutro).  10 Por ejemplo, un sujeto con un criterio de respuesta arriesgado podría acertar el 90% de las veces, pero tendría un 60% de falsas alarmas; un sujeto con un criterio de respuesta más conservador (muy exigentes a la hora de decidir el efecto perceptivo) acertaría el 30% de las veces, pero con un porcentaje de falsas alarmas de 0.01%; y un sujeto con un criterio de respuesta neutro acertaría el 70% de las veces con un porcentaje de falsas alarmas del 15%. - El porcentaje de aciertos y falsas alarmas depende del tamaño del área a la derecha del criterio de respuesta (β) - Cada criterio genera un porcentaje de A y FA ¿CÓMO DETERMINAMOS LA SENSIBILIDAD? La sensibilidad (d’) a la señal depende de la distancia entre las dos distribuciones, R y R+S. Si las dos curvas están solapadas, la sensibilidad es cero y estamos hablando de la diagonal de las tablas anteriores. Lo que asumimos es que va a hacer cierta distancia entre las dos curvas en cualquier situación experimental.  11 Cuanta más distancia halla entre ellas, el sujeto es más sensible o la tarea más fácil. Cuanta menos distancia halla entre ellas, el sujeto es menos sensible o la tarea ha sido más difícil. La TDS nos permite integrar factores personales (criterio) y valores objetivos de la sensibilidad (d’) en una misma gráfica de representación gráfica porque podemos tener sujetos en la misma curva, pero que estén más arriba o menos en función de los criterios que utilicen. También permite cuantificar la respuesta sensorial, es decir, calcular un valor para d’ donde las puntuaciones de los sujetos se pueden trasladar a puntos de la curva. Aunque Weber y Fechner dirían que tienen sensibilidades distintas. El punto de corte lo que hace es definir qué área pilla de cada una de las dos curvas. Entonces en cuanto al cálculo de d’, tenemos que asumir que las dos curvas son normales.  1 PERCEPCIÓN Y ATENCIÓN TEMA 3: LA LUZ Y EL SONIDO 1. Introducción: la energía física 2. Tipos de ondas 3. Ondas periódicas 4. La Luz 5. Fenómenos ópticos relevantes 6. Cualidades del sonido 1. INTRODUCCIÓN: LA ENERGÍA FÍSCIA El espectro electromagnético La luz es una forma de energía, pues puede trasladarse en el espacio, incluso en condiciones de vacío. Lo que vemos de luz es sólo una pequeña parte del espectro de radiación electromagnético. La luz puede entenderse como una composición de partículas (fotones) o como fenómeno ondulatorio. Luz ¿partícula u onda? Newton propone la TEORÍA CORPUSCULAR, que entiende la luz como haces de partículas que se desplazan en un medio (éter), en cambio, Maxwell propone la TEORÍA ONDULATOTRIA, según la cual la luz es un tipo de energía electromagnética. 2. TIPOS DE ONDAS Una onda es una perturbación en un medio, o en el vacío en el caso de la luz que, una vez empezada, se propaga por sí misma, moviéndose en el espacio y en el tiempo. Tipos de ondas: ONDA LONGITUDINAL: la dirección de la repetición (patrón repetitivo) y la dirección en la que se desplaza la onda van en la misma dirección. El sonido es una onda de tipo longitudinal. Es decir, la ondulación y el desplazamiento es en la MISMA DIRECCIÓN (muelle). ONDA TRANSVERSAL: el patrón de ondulación hacia arriba y hacia abajo es perpendicular al desplazamiento de la onda. La luz es una onda de este estilo. Es decir, la ondulación es PERPENDICULAR a la dirección de desplazamiento (cuerda).  2 La LUZ es una onda transversal que se puede transmitir en el vacío porque es energía electromagnética, mientras que el SONIDO es una onda longitudinal que se transmite en un medio y que no se puede transmitir en el vacío porque es onda mecánica. 3. ONDAS PERIÓDICAS → CARACTERÍSTICAS: DIMENSIONES ESPACIALES Longitud de onda (λ): es la distancia que hay desde el inicio de un ciclo hasta el inicio del siguiente ciclo (distancia abarcada en una oscilación completa). Es decir, se calcula desde un punto de la onda y la siguiente repetición, por ejemplo, cogemos el punto más alto y medimos la distancia que hay hasta que se vuelve a repetir ese mismo punto. La longitud de onda es importante por el color: si analizamos el espectro de luz, las longitudes de onda se van a corresponden con un color (por lo que cuando hablemos de color, estaremos hablando de longitudes de onda). En el caso de la luz, la longitud de onda en nm (nanómetros) determina el color percibido (410-650 nm). Se puede calcular entre dos puntos cualesquiera → 1 nm = 10-9m Frecuencia espacial (1/λ): es el número de oscilaciones que tienen lugar en 1 unidad de longitud (inversa de la longitud de onda). DIMENSIONES TEMPORALES Periodo (T): es el tiempo que tarda en repetirse la misma posición relativa de la onda, es decir, es el tiempo que tarda en producirse una oscilación completa. Podemos coger un punto de la onda y calcular cuánto tiempo pasa hasta que llegamos hasta ese mismo punto (una oscilación). Se mide en segundos o milisegundos. Frecuencia temporal (1/T): es el número de oscilaciones que tienen lugar en una unidad de tiempo (inversa del periodo). Se mide en hertzios (número de ciclos por segundo) y es especialmente importante para el tono del sonido porque la frecuencia determina la tonalidad percibida.  3 DIMENSIONES ESPACIO-TEMPORALES Velocidad de la onda: es la distancia que recorre la onda en un segundo (frecuencia x longitud). Es bastante estable, sólo cambia cuando la onda cambia de medio. La velocidad de onda no depende de la frecuencia ni de la longitud de onda, sólo depende del medio. La velocidad de la luz en el vacío es de 300000 km/s. AMPLITUD Amplitud: es la distancia entre los máximos y los mínimos de la onda, es decir, es el tamaño en sentido vertical. La amplitud determina la carga energética de la onda (la que tiene más amplitud tiene más energía). Además, determina la intensidad luminosa (brillo) y la sonoridad percibida. FASE Fase: nos sirve para comparar dos ondas porque nos informa del estado de la onda en ese momento con respecto a su ciclo → podemos utilizar la metáfora del círculo para entender el proceso de repetición de la propia onda. - Fase absoluta: es la posición de la onda en relación a una posición fija, - Fase relativa: nos permite comparar dos ondas y ver la relación entre las posiciones de estas, para saber dónde está una onda con respecto a dónde está la otra. Si el sonido está de frente, la onda sonora llega a la vez a los dos oídos, mientras que, si el sonido viene de un lado, va a llegar antes a un oído que a otro, lo que producirá una diferencia de fase, denominada desfase, este concepto es una clave utilizada para la visión en profundidad, y para la localización espacial. Esta técnica es la que utilizan los técnicos de sonido en los cines para que parezca que el helicóptero primero está detrás de ti y después está delante. 4. LA LUZ CARACTERÍSTICAS DE LA LUZ AMBIENTE: Proviene de una fuente iluminante: la fuente determinada, si es una luz puntual (día soleado) o difusa (día nublado). La fuente por excelencia para los seres vivos es el so. Cuando la luz a veces es demasiado difusa deja de ser informativa. La luz viaja en líneas rectas: aunque nosotros no lo vemos la luz viaja en líneas rectas (vemos a través y gracias a ella). Por eso es útil, porque cuando la luz sale de un objeto, el orden de esos  4 rayos se mantiene hasta que chocan con otro objeto; esto permite que los rayos de luz transmitan información sobre el último objeto con el que estuvieron en contacto. Cambia su trayectoria en contacto con objetos: cuando la luz toca objetos se producen distintos efectos, pero no rompen el patrón ordenado de rayos. Hay tres efectos: reflexión, refracción, y absorción. Distribución óptica-ambiente: es el complejo patrón de luz presente en cada punto del ambiente (iluminación + procesos de reflexión, refacción y absorción.) CAMBIOS EN LA TRAYECTORIA DE LA LUZ: Reflexión (espejo): la luz rebota porque el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Se produce en superficies muy pulidas como los espejos. Esto es importante porque algunos animales tienen sistemas de espejos en sus ojos como una manera de aprovechar la luz. Refracción: se produce cuando la luz pasa de un medio a otro de diferentes características. El cambio de medio produce un cambio en la dirección de la luz (el ángulo de refracción depende de la ley de Snell). Al cambiar de medio, cambian también la velocidad y la longitud de longitud de onda, pero no su frecuencia. La refracción no es la misma para todas las longitudes de onda (las lentes producen refracción) → es importante porque todas las estructuras de los ojos están usando la refracción para conseguir que la luz vaya a las células sensibles. El arcoíris es la descomposición de la luz en las ondas que la forman. Prisma→ el efecto influye más en las longitudes cortas (azules) que a las largas. Absorción: en cierta proporción, todos los objetos absorben La reflexión y la refracción generan ilusiones ópticas parte de la energía luminosa y la transforman en energía térmica. 5. FENÓMENOS ÓPTICOS RELEVANTES DIFRACCIÓN Es un fenómeno ondulatorio que aparece cuando las ondas se encuentran con un obstáculo. El obstáculo produce la dispersión de la luz en sus bordes, y el efecto obtenido depende de la relación entre el tamaño del obstáculo y el tamaño de la onda. Además, las lentes también producen difracción. La difracción depende de la apertura, la cual cambia la orientación de las ondas, y del obstáculo, que produce un patrón de interferencia. Esto implica que hay un límite de agudeza en los sistemas ópticos, el cual depende del nivel de difracción. Es decir, a mayor tamaño de la lente (apertura),  5 menos distorsión producida por la difracción porque entran más rayos de luz. Esto significa que, teóricamente, deberíamos tener unos ojos muy grandes para ver mejor; sin embargo, si entra demasiada luz se pierde resolución de la imagen. Por lo tanto, hay que encontrar un equilibrio.. El efecto de la cámara oscura Es el resultado de las propiedades de los rayos de luz, concretamente, de que viajan en línea recta. Como decíamos antes, si aumentamos el tamaño de la apertura, entra más luz y se pierde el contorno de la imagen. Si hacemos pasar los rayos de luz a través de una pequeña apertura se forma una imagen invertida del objeto al otro lado de la cámara oscura. Sólo funciona si la apertura es muy pequeña y cuando los rayos de luz son paralelos (objeto a unos 6 metros). Si en una caja cerrada hacemos un agujero, este limita los rayos de luz que entran en la caja, si ponemos delante una vela, solo una pequeña proporción de esos rayos de luz entra en la caja, dando lugar a una figura en el interior de la caja. LOS EFECTOS DE LAS LENTES SOBRE LA LUZ El problema de la nitidez se puede arreglar con las lentes. En función de la forma de la lente puedes conseguir distintos efectos sobre la trayectoria de la luz. La lente introduce un nivel de refacción en los rayos de luz, y la trayectoria de la luz depende de la lente y de su tamaño. Si tenemos una lente CONVEXA, lo que hace es concentrar los rayos de luz en un punto porque producen convergencia de los rayos de luz. Las lentes CÓNCAVAS, producen divergencia de los rayos de luz. Lo que hacemos con las gafas es añadir lentes de uno de estos dos tipos. CONVEXA CÓNCAVAS LAS LENTES Y LA VISIÓN Los ojos de muchos animales utilizan lentes convexas para hacer converger los rayos de luz dentro del ojo. Donde convergen los rayos es el punto focal, y la distancia desde la lente hasta este punto es la distancia focal (f). Las dioptrías y la distancia focal nos ayudan a describir el papel de la lente, las dioptrías se calculan 1/f (en metros). Cuanto mayor es la capacidad refractoria de la lente, menor es la longitud focal; es decir, el grosor de la lente determina el nivel de refracción. Más dioptrías → lente más gruesa para disminuir la longitud focal.  6 6. CUALIDADES DEL SONIDO (RECOPILACIÓN) Amplitud (dB): determina la sonoridad (intensidad sonora). A mayor número de dB, mayor intensidad del sonido. La amplitud de las ondas que los humanos pueden oír tiene un rango muy amplio. Para que la escala sea más manejable se utiliza la escala de los decibelios (Db) que es una transformación logarítmica de los pascales. → 10 dB = 10 veces más de potencia sonora. → medida: pascales. Frecuencia temporal (Hz): determina la tonalidad del sonido, bajas frecuencias producen sonidos graves y altas frecuencias sonidos agudos. La frecuencia sonora es el espectro audible. Bajas frecuencias → sonidos graves Altas frecuencias → sonidos agudos Ambas variables están relacionadas, no funcionan de manera independiente: el umbral para las diferentes frecuencias depende de la intensidad. Nuestra capacidad para detectar cambios en el tono está ligado a la intensidad. Vemos mucho mejor una luz verde con poca intensidad que el color rojo con poca intensidad; si calculamos la intensidad mínima de luz que necesitamos para percibir un color. → No todos tenemos el mismo umbral (práctica Carmelo). Cada uno escucha diferente. Solemos perder audición con los años. Perdemos sensibilidad con algunas frecuencias pero no con otras. Nuestro umbral es distinto para las distintas frecuencias (en la práctica no nos salía una linea recta). TONOS SIMPLES Y TONOS COMPLEJOS Las ondas sonoras casi nunca son ondas puras (un tono puro es aquel que tiene una sola frecuencia, por ejemplo, el del diapasón). Lo habitual es que sean sonidos complejos, compuestos por varias frecuencias e intensidades simultáneas (música, sonidos del habla, sonidos cotidianos...). Podemos obtener sonidos complejos “sumando” tonos puros. También podemos descomponer un tono complejo en los tonos puros que lo forman (análisis de Fourier). Síntesis aditiva: lo que pasa cuando combinamos ondas es que nos salen ondas complejas, hay muchos fenómenos de composición de sonidos. Es decir, si tenemos un sonido y presentamos otro, podemos generar patrones complejos, y, además, podemos hacer más sonoros o menos unas frecuencias u otras. Espectro de frecuencias de Fourier: muestra las frecuencias presentes en un sonido complejo y si amplitud: Armónicos en música: cuando hablamos de armónicos es una peculiaridad de la onda, que es compleja donde tiene distintos niveles de ondulación. Los instrumentos musicales producen tonos complejos que tienen la característica de poseer frecuencias relacionadas: la frecuencia de cada armónico es un múltiplo de la frecuencia fundamental. Avanzamos una octava cuando duplicamos la frecuencia fundamental  1 PERCEPCIÓN Y ATENCIÓN TEMA 4: EL OJO 1. ¿Qué es un ojo? 2. Características del ojo humano 3. Anomalías del ojo y sistemas ópticos de corrección 4. La retina 5. Cómo responde el ojo a la luz 6. Procesos de adaptación y post efectos 7. Campos receptivos y respuesta al contraste 8. El ojo en movimiento 1. ¿QUÉ ES UN OJO? -Son órganos capaces de responder al complejo patrón de iluminación transmitido por la luz. -Los ojos aprovechan la propagación de la luz en líneas rectas para producir un patrón diferencial (proyección o imagen retiniana) sobre los fotorreceptores, y así poder conocer información de los objetos del medio. Objeto → patrón de luz complejo que llega a nuestros órganos → fotorreceptores → patrón de luz complejo de respuesta diferencial -A nivel óptico los ojos utilizan los principios de la cámara oscura y distintos tipos de lentes orgánicas para que la luz se concentre sobre los fotorreceptores. La cámara oscura: muchos ojos se basan en este principio, que dice que si tú tienes una pequeña apertura, solo una fracción de los rayos de luz (aquellos que estén alineados con la apertura) entrarán, formándose una imagen invertida del objeto. El ojo humano funciona como una cámara oscura. Lentes orgánicas: concentran los rayos de luz en el punto en que están los fotorreceptores. -Más o menos 1/3 de los phyla animales poseen ojos, y 2/3 de los animales tienen algún tipo de receptor que responde a la energía lumínica. Si la luz tuviera un comportamiento distinto, probablemente nuestros ojos serían diferentes. UN BUEN OJO. ¿Cuál es el problema? Detectar luz significa responder de manera diferente cuando hay luz y cuando está oscuro, es decir, podemos discriminar entre la luz que viene de una posición, de la que viene de otra. Lo que nos interesa es MAXIMIZAR LA RESOLUCIÓN (el nivel de detalle): ser capaces de distinguir dos objetos separados entre sí por una pequeña distancia, es decir, conseguir un mayor detalle acerca de la posición de la que viene la luz (hay un máximo de luz en los receptores y una difracción mínima). Por ejemplo, esta diferencia se puede ver en los telescopios, donde unos tienen más resolución que otros. Nos interesa ser capaces de distinguir el mayor nivel de detalle. Para obtener mucha resolución tienes que conseguir que toda la luz caiga sobre los fotorreceptores. Una solución sería tener lente por receptor, pero los receptores no están aislados de otros, sino que cuando la luz índice en uno, parte de esa luz se difunde y afecta también a de los  2 lados; la lente tendría que ser demasiado pequeña, por tanto, lo que ganas en intensidad, lo pierdes a nivel de DIFRACCIÓN, que sería muy pequeño. La manera de maximizar la resolución es con una buena lente, porque conseguimos que el MÁXIMO DE LUZ caiga sobre los receptores. UN OJO ÚTIL. ¿Cuál es el problema? Para que el ojo sea útil, no solo nos interesa el nivel de detalle, sino también la cantidad de luz que hay en las condiciones ambientales. Por lo tanto, hay que AJUSTAR LA SENSIBILIDAD A LAS CONDICIONES AMBIENTALES, hay que ser capaz de aprovechar la intensidad lumínica presente en el medio. Para resolver esto lo que hay que hacer es INCREMENTAR EL TAMAÑO DE LA APERTURA DE LA PUPILA. Tener una apertura mayor es una ventaja de noche, pero de día entran más rayos de luz y se pierde nitidez de la imagen. Lo que ocurre en el mar es que hay puntos donde ya no llega la luz, y lo que hacen algunos organismos es producir su propia luz. Además, los animales que son nocturnos tienen ojos con aperturas más grandes, por lo que tienen otro tipo de sensibilidad que, es distinto al nuestro. Otra manera de aprovechar que haya poca luz, es que la respuesta a esta no dependa solo de unos fotorreceptores, sino que haya una un proceso de SUMACIÓN de la actividad de varios, lo que permite tener información suficiente para mandarla a la corteza → efecto de sumación espacial (convergencia de las señales de varios receptores que llega al cerebro). Es clave la sensibilidad de los fotorreceptores. En resumen, existen 2 tipos de ojos en cuanto al tipo de lente que utilizan: -CÁMARA OSCURA: sombras. Ese tipo de ojos se ven en animales que no necesitan tener alta precisión para ver. Es capaz de captar la luz. -CÁMARA OSCURA + LENTE: refracción. Se ven en humanos y en animales depredadores que necesitan ser más precisos. Es capaz de captar de dónde viene la luz y localizarla. Tienen fotorreceptores agrupados en una cavidad (cámara oscura) y un conjunto de células que forman un sistema óptico (lentes) que permiten que los rayos de luz converjan en los fotorreceptores. Con respecto al tipo de ojos en general: -OJOS MÚLTIPLES: el ojo tiene un sistema óptico para cada receptor, en vez de tener un sistema óptico para todos los receptores (como en los humanos), es decir, cada fotorreceptor tiene su lente. Sin embargo, tienen un problema de difracción, ya que al tener tantas lentes la apertura de estas es muy pequeña y hay mucha difracción → baja resolución pero buena detección de patrones de movimiento. Además, tienen mayor agudeza aquellos que tienen una cámara oscura y una única lente. -CÁMARA OSCURA + ESPEJO: reflexión. Hay un sistema de cámara oscura, y en el fondo del ojo hay una superficie que funciona como espejo: produce patrones de reflexión de la luz, y después toca en los fotorreceptores (destaca en animales nocturnos que viven en zonas de poca iluminación). Con este sistema se aprovecha la máxima cantidad de luz.  3 Además, pueden tener: -Un único sistema óptico. -Varios sistemas ópticos. Existen 2 tipos de fotorreceptores que se considera que han evolucionado a partir del mismo gen (proteína opsina). Todos los ojos se basan en una reacción química: una reacción enzimática ante la presencia de luz. Por tanto, tenemos una enzima que reacciona ante la presencia de luz: -CILIARES: opsina tipo C. Nuestros conos y bastones producen potendicales de acción en la oscuridad, y cuando entra en contacto con la luz se produce una hiperpolarización. La activación retiniana del fotorreceptor inhibe la respuesta de la célula (hiperpolarización) → lo podemos encontrar en vertebrados. -RABDOMÉRICOS: opsina tipo R. Cuando hay luz, se abren los canales de sodio y se produce una despolarización → lo podemos encontrar en invertebrados. Lo importante es que tenemos un patrón diferencial con apertura de canales en función de qué fotorreceptores son los que toman contacto con la luz. 2. CARACTERÍSTICAS DEL OJO HUMANO El ojo funciona como un sistema de cámara oscura + lente, donde la PUPILA es la encarga de reducir la cantidad de luz, esto hace que en función de la luz nuestra apertura sea mayor (poca luz) o menor (mucha luz). Tiene 2 superficies que ejercen como lente (convexa) y hacen que los rayos converjan sobre el fondo del ojo (la retina): -CÓRNEA: es una lente fija y muy dura, situada en la parte externa. Aquí se refleja a luz que es dañina para nuestros ojos. Por esto es la parte del ojo que más se deteriora con el tiempo. -CRISTALINO: es la que podemos contraer, es una lente convexa móvil que cambia su forma para ajustar el enfoque ocular a las distintas distancias en las que pueden situarse los estímulos, y ajusta la convergencia de los rayos de luz. Los MUSCULOS CILIARES son los que permiten la contracción del cristalino, que nos permite enfocar.  4 Tiene 2 fluidos: -HUMOR ACUOSO (entre la córnea y el cristalino) -HUMOR VÍTREO Son líquidos viscosos que permiten el paso de la luz, pero a veces producen interferencias. Cuando la luz entra en nuestro ojo sufre refracción en 4 sitios: hay 4 cambios de medio antes de entrar en los fotorreceptores (córnea, cristalino, humor acuoso y humor vítreo). Además, tenemos: -SISTEMA SANGUÍNEO: existe un sistema de irrigación muy complejo que alimenta constantemente el ojo, dado que los fotorreceptores necesitan mucha energía y de forma constante. Las venas están por delante de los fotorreceptores. -RETINA: es la parte sensible de nuestros ojos. Está en el contorno del ojo, y es donde se encuentran los fotorreceptores. -EPITELIO PIGMENTADO hace que se refleje la luz, que rebote. Es una capa oscura y muy dura en el fondo del ojo. Es el que hace que cuando te sacan una foto salgas con los ojos rojos. -NERVIO ÓPTICO: la retina son neuronas cuyos axones salen a través del nervio óptico. Ese agujero es lo que llamamos PUNTO CIEGO ya que no posee fotorreceptores. Está en diferentes posiciones en cada ojo, lo que hace que no tengamos “un agujero” en nuestra visión. Por aquí también entran las venas que abastecen a los fotorreceptores. -FÓVEA es la zona de máxima resolución de nuestro ojo, y se encuentra situada directamente en la línea visual, de modo que cada vez que miramos directamente a un objeto el centro de su imagen cae en la fóvea. -IRIS nos da la apertura de cuánta luz tenemos a través de la pupila. Luz entra en el ojo → atraviesa córnea y cristalino (elementos de enfoque del ojo) → crean una imagen sobre la retina, donde hay receptores (conos y bastones) que contienen pigmentos visuales → estos reaccionan a la luz y generan señales eléctricas → las cuales fluyen a través de una red de neuronas → llegan al nervio óptico → que conduce señales hasta el núcleo geniculado lateral. ACOMODACIÓN La acomodación del cristalino permite ajustar la convergencia de los rayos para enfocar objetos a diferentes distancias. Por tanto, siempre que miramos a una distancia fija estamos forzando el cristalino a mantener el mismo nivel de contracción. Respecto a la acomodación, la CÓRNEA aporta el 70% de la capacidad de refracción del ojo, pero no puede adaptar el grado de refracción. Sin embargo, el CRISTALINO añade el 30% y es flexible, por lo que podemos cambiar el enfoque cambiando la tensión de los músculos; esto es una de las razones por la que cuando miramos mucho tiempo una pantalla y muy cerca, acabamos tendiendo cansancio muscular también. Puede cambiar su poder refractivo dependiendo de la distancia del objeto (objeto lejano + 6 m; objeto cercano - 15 cm).  5 Cuando un objeto está muy lejos el cristalino está relajado, lo hacemos lo más fino posible para que no añada convergencia, en cambio cuando están más cercanos aumenta la necesidad de refracción. 3. ANOMALÍAS EN EL OJO Y SISTEMAS ÓPTICOS DE CORRECIÓN No todo el mundo tiene un ajuste perfecto en los ojos, es bastante habitual que la lente sea o muy potente o que el ojo sea alargado, por lo que el ajuste de la lente no se tiene por qué corresponder con el tamaño del ojo. Esto da lugar a problemas ópticos: MIOPÍA En la miopía la lente es muy potente o el ojo es muy alargado, por lo que la imagen se forma demasiado pronto (los rayos de luz se unen en un punto focal por delante de la retina); entonces lo que ocurre es que la convergencia de los rayos se produce demasiado pronto. Lo que está ocurriendo es que hay demasiada refracción o convergencia, por lo que esto se corrige con una lente CONVEXA para que cuando los rayos de luz lleguen a la lente, se dispersen y se regule el exceso de convergencia que se está produciendo (introduce convergencia). El problema es que los objetos lejanos se ven borrosos, pero los objetos cercanos se ven bien. HIPERMETROPÍA En el caso de la hipermetropía, lo que sucede es que los ojos son demasiados chatos o que la lente no es tan potente para el ojo. Los rayos de luz que inciden en el ojo, se enfocan en un punto situado detrás de la retina. Lo que ocurre es que el punto de convergencia de los rayos de luz estaría detrás de la retina, por lo que la convergencia ocurre más tarde de lo que debería. Lo que ocurre es que se necesita mayor convergencia, por lo que se corrige con una lente CONVEXA, para que incremente el nivel. Los hipermétropes ven bien de lejos pero no de cerca. Además, cuando nos vamos haciendo mayores aumentan los índices de hipermetropía ya que perdemos la capacidad de ajuste de la retina. ASTIGMATISMO Con el astigmatismo lo que ocurre es que la córnea o el cristalino no son totalmente esféricos, por lo que el poder de refracción en las direcciones vertical y horizontal es diferente. La lente orgánica no tiene el mismo poder de refracción en toda su superficie, en función de la orientación de los rayos de luz, el efecto óptico de la lente será distinto. La lente tiene dos puntos focales en vez de uno, por lo que no produce la misma refracción para todos los rayos de luz, no consigue enfocar todas las orientaciones a la vez, por ejemplo, si enfocamos una línea  6 vertical, la horizontal se ve desenfocada y a la inversa. El efecto de refracción no es homogéneo. Normalmente estas anomalías son por genética, pero con el paso del tiempo, el cristalino pierde flexibilidad y nos cuesta más enfocar de cerca, esto se produce porque nuestra lente pierde capacidad para ajustar. Se genera una lente que corrige el PUNTO FOCAL en el eje en que tengas problemas. Haces una lente que no es homogénea para que corrija según la orientación de la luz. La luz en el ojo: la luz entra en el ojo por la pupila, pasa todas las capas, atraviesa la superficie de la retina y llega hasta el fondo, donde se encuentran los fotorreceptores. 4. LA RETINA CARACTERÍSTICAS -Hay 130 millones de receptores que están divididos en dos tipos: conos y bastones (aunque dominan más los conos). -Además, la distribución de los receptores no es homogénea: la mayoría de los conos se concentran en la zona central o fóvea y los bastones están más concentrados en la periferia. Esto es esencial porque siempre decimos que nuestro ojo es como una cámara oscura, y en realidad no es así, ya que, en las cámaras de fotos, la proporción de píxeles es la misma en toda la superficie de la foto. En nuestro ojo hay distintas concentraciones de fotorreceptores, por lo que no tenemos la misma resolución en todo el campo visual. Además, tanto los conos como los bastones están orientados en la dirección opuesta a la luz, por lo que ésta pasa por otras neuronas retinianas antes de alcanzar los receptores. Una de las explicaciones es que de esta forma pueden estar en contacto con una capa de células llamada epitelio pigmentado (imprescindible para el funcionamiento de los receptores). -Existen 3 tipos de conos en función del pigmento sensible a la luz. Esa diferencia hace que el patrón de respuesta a la luz sea distinto. A cada cono le corresponde una longitud de onda determinada (420 nm, 530, nm, 565 nm). -Hay un punto ciego, hay un lugar en el que el nervio óptico abandona el ojo que carece de receptores. Hay una zona del ojo (punto ciego) por donde salen los axones y venas. Esta zona no tiene fotorreceptores. Está ubicada más o menos a 17 grados hacia la nariz. La razón por la que no nos damos cuenta y no tenemos un agujero en el campo visual es porque está en puntos diferente en ambos ojos: los puntos ciegos no coinciden en ambos. En todos los casos, compensas el vacío de un ojo con la información del otro ojo. RECEPTORES de la retina Como hemos dicho antes, los receptores son distintos y están distribuidos de forma no homogénea. Tenemos tres tipos de conos que varían en función del tipo de molécula que rodea al fotorreceptor, por lo  7 que cada uno de los receptores tienen un máximo y un mínimo al que responden (este máx y min es distinto en los tres). Cono de ondas cortas (tiene su pico en 420nm). Cono de ondas medias (tiene su pico en 530 nm). Cono de ondas largas (tiene su pico en 565 nm). Los bastones tienen su pico en 505 nm. Es importante que tengamos en cuenta que estos conos no responden a un color concreto, sino que responden a la gama de colores que hay entre el máximo y el mínimo. Los conos que responden a los tonos azulados (S) son del 5%, tiene que ver con el hecho de que las longitudes de onda corta sufren más refracción. En cambio, los M y los L, tienen proporciones parecidas, aunque a veces puede a ver una dominancia de uno sobre el otro y no pasa nada (M: 45-20%, L: 50-75%). Todos los conos responden a todas las longitudes de onda, pero se diferencian en las tasas de respuesta a las diferentes longitudes de onda. La fóvea es donde tenemos mayor concentración de conos. En la zona de la fóvea es donde hay menos interrupción de la luz, ya que está achatada. Explicación de la gráfica: El 0 suele hacer referencia al centro del ojo (fóvea). A partir de ahí, se van contando los grados a la izquierda o la derecha. Cuando estamos en el centro tenemos una gran concentración de conos. Conforme nos vamos separando de la fóvea hacia la periferia del ojo va bajando la concentración de conos y va aumentando la de bastones. El valor no llega a ser completamente cero, por lo que siempre hay algún cono en la periferia. Lo importante es que los fotorreceptores no están repartidos de manera homogénea. Nuestros fotorreceptores NO están repartidos como los píxeles de una cámara, hay una SEPARACIÓN FUNCIONAL: Zona central: conos - Máxima agudeza. Periferia: bastones - Buena respuesta al movimiento. - Buena adaptación a situaciones de oscuridad. Esto es así porque el ser humano lleva una vida diurna y nocturna.  8 Esta inhomogeneidad de la retina tiene consecuencias para nuestra visión: -VISIÓN DIURNA: en situaciones de luz diurna, la máxima resolución se produce a nivel de la fóvea. Nuestra impresión es que vemos todo homogéneo, como una foto. En términos reales, recibimos una señal con un montón de píxeles en la zona central, pero va perdiendo resolución según te alejas del centro. -VISIÓN NOCTURNA: en situaciones de oscuridad en la zona de la fóvea apenas hay resolución (porque hay sobretodo conos), y la zona de máxima resolución está alrededor (donde hay más bastones). Los bastones responden a una cantidad muy baja de luz. El sistema global nos permite ver de noche, pues la periferia de la retina está especializada en detectar contornos. Con muy poca luz, la fóvea está ciega. Nosotros tenemos la sensación de que todo lo vemos con el mismo grado de detalle debido a nuestros movimientos oculares. Por tanto, nuestra experiencia perceptiva (cómo yo veo el campo visual) no se corresponde con el funcionamiento real. Esto, como ya hemos dicho, se debe a que hacemos movimientos oculares constantemente (3 movimientos oculares por segundo). Pero, si no se corresponde con nuestra experiencia perceptiva, ¿cómo podemos saber esto? Si haces una tarea controlada (no le dejas a la gente utilizar todos los recursos que tiene disponibles) obtienes estos resultados. Las letras que están en el centro (cerca de la fóvea) necesitan un tamaño mucho menor para ser reconocidas que las que se ponen en la periferia. Diseño ergonómico: si vas a presentar algo en la periferia y quieres que el sujeto lo vea, debes hacerlo o muy grande o poner algo que llame la atención (que parpadee, que se mueva…) PATOLOGÍAS QUE AFECTAN A LOS FOTORRECEPTORES RETINITIS PIGMENTOSA: es un trastorno de origen genético, de manera que hay un gen o varios que afectan a las enzimas, donde se generan productos tóxicos. Esto afecta a las proteínas de las enzimas que cubren los fotorreceptores, de manera que termina con la muerte del fotorreceptor. Primero se afectan los bastones y luego los conos, por lo que se empieza perdiendo la visión de la periferia. DEGENERACIÓN MACULAR: suele darse cuando las personas son más mayores, y en este caso, hay problemas ligados al riego sanguíneo, no es genético. Primero se afectan los conos, perdiendo la visión del centro. GLAUCOMA: lo que sucede es que hay un problema en el nervio óptico. El líquido que tenemos en los ojos está renovándose continuamente, por lo tanto, los canales que permiten esto se obstruyen y se genera mucha presión, afectando a las vías nerviosas del ojo, concretamente al nervio óptico. La RETINOBLASTOMA es cáncer en los fotorreceptores. El ESTOCOMA es una zona ciega, donde se ve negro, no vemos nada de información del exterior y puede tener su origen en las patologías anteriores, en un golpe…  9 5. ¿CÓMO RESPONDE EL OJO A LA LUZ? PATRONES DE RESPUESTA Para este tipo de trabajos, entendemos la luz como fotones. Se estudia a través de una absorción espectral relativa. En situaciones de oscuridad (que es cuando tienes el máximo de respuesta de todos los fotorreceptores) presento fotones con diferentes longitudes de onda y veo los patrones de respuestas de los fotorreceptores: cuánta luz se absorbe según la longitud de onda. Es decir, comparas la tasa de absorción (más actividad en potenciales de acción) entre receptores en función de la longitud de onda de la luz. Encontramos 3 tipos de conos con 3 tipos de respuesta distintas, y los bastones con otra curva distinta. Los fotorreceptores son como cualquier célula: tienen cierta tasa de disparo azarosa, por lo que la gráfica en realidad es asintótica (nunca se llega al cero). Lo importante es que cada cono tiene una longitud de onda diferencial, por ejemplo, una longitud de 500 produce poca respuesta en el cono de ondas cortas, mucho en el de medias y un poco menos en el de largas. Por tanto, en todos los casos se produce una reacción enzimática ante la luz, pero esta reacción enzimática es diferente para cada fotorreceptor en función de la longitud de onda de la luz. Gracias a esto podemos tener una experiencia de percepción del color. La “ceguera al color” se da cuando te falta alguno de los conos. Si no tuviéramos ninguno de los conos (esto es poco común), tendríamos “visión acromática”. Los bastones responden más ampliamente (aunque también tienen una longitud favorita) pero no son muy buenos respondiendo al color, porque solo tienen un tipo de receptor (el bastón) que responde a todo igual. Solo con bastones veríamos en blanco y negro. SENSIBILIDAD VISUAL La sensibilidad es la cantidad de luz necesaria para producir una respuesta. -La retina responde a un rango muy amplio de intensidades lumínicas: distancia 109 entre máximo y mínimo. La respuesta se adapta a la iluminación presente. Si variamos la INTENSIDAD, descubrimos que el rango de respuesta de los fotorreceptores ante los rangos de magnitudes físicas es muy amplio. Sería el equivalente al ISO de las cámaras de fotos: tenemos procesos de adaptación que nos permiten que los mismos fotorreceptores puedan responder en situaciones de muy poca y mucha iluminación. Necesitamos procesos de transición para que estos mismos fotorreceptores se adapten a la iluminación media. -Los bastones son más sensibles: responden con cantidades inferiores de luz. Un bastón puede señalar la presencia de 1 fotón de luz, aunque para ver se necesita la absorción de unos 10 fotones. En términos de longitudes de onda, los conos y bastones tienen curvas distintas. En términos de intensidad, los BASTONES necesitan MENOS intensidad de luz para producir esa respuesta. Por tanto, para que se produzca la reacción enzimática (respuesta), se necesita más luz en los conos que en los bastones. De hecho, se sabe que un único fotón es suficiente para tener respuesta en los bastones, mientras que para VER (que seamos conscientes de la respuesta) necesitamos 10 fotones.  10 -La sensibilidad varía para cada longitud de onda: la máxima sensibilidad es a 555 nm cuando la iluminación es alta (condiciones fotópicas: tres conos y bastones) y a 505 nm cuando es baja (condiciones escotópicas: sólo bastones). Nuestra SENSIBILIDAD (capacidad de responder ante la luz) no es independiente de la longitud de onda. En términos de la respuesta visual siempre tenemos a la vez los dos factores relacionados: la INTENSIDAD y la LONGITUD DE ONDA (la intensidad no es igual para todas las longitudes de onda). Nuestra respuesta del brillo y nuestra respuesta del color van unidas. Hay zonas en las que respondemos mejor porque coinciden varios patrones de fotorreceptores. Se sabe que el umbral para la visión de la luz está en su punto más bajo en la mitad del espectro, es decir, se necesita menos luz para ver longitudes de la parte central del espectro que para cualquiera de sus extremos. Haciendo la inversa a este umbral, lo transformamos en sensibilidad: los niveles medios del espectro se ven con alta sensibilidad (hace falta menos luz). Ejemplo: pones dos cuadrados: uno rojo y uno amarillo. Pides al sujeto que aumente la intensidad de luz para conseguir que el brillo de ambos sea igual. Se observa que se necesita mucha más intensidad para ver el rojo con el mismo brillo que el amarillo. CURVAS DE SENSIBILIDAD ESPECTRAL En esta gráfica se combinan los dos factores ya comentados. Es una gráfica inversa: los valores de Y son sensibilidad (valores más altos = necesitas menos cantidad de luz para producir una respuesta), yos valores en X hacen referencia a la longitud de onda. Las dos líneas son las respuestas combinadas a) CONOS: son más sensibles con la luz diurna → visión fotópica. b) BASTONES: son más sensibles con la luz nocturna → visión escotópica. La gráfica muestra que: -La sensibilidad de los bastones es siempre MAYOR (la curva azul está siempre por encima de la roja): la intensidad que tengo que presentar para generar una respuesta es MENOR en los bastones. Es una escala logarítmica. Si nos fijamos, no es exacto en toda la grafica, pero en la mayor parte de todos los puntos, la diferencia entre conos y bastones es de 3 logaritmos, lo que supone que los bastones necesitan 1000 veces menos luz para producir una respuesta. -La sensibilidad varía en función de la longitud de onda: En los bastones, la zona donde menos luz necesitas para que se produzca una respuesta (máximo de sensibilidad) se encuentra en 500nm.  11 En los conos, el pico (máximo de sensibilidad, mínimo de intensidad necesaria) se encuentra en 550-600nm. Estos niveles corresponden con la zona de los verdes: somos capaces de detectar una luz verde a intensidades más bajas que el resto de longitudes de onda. Por ejemplo, con intensidad de luz constante seríamos 10000 veces más capaces de percibir la luz verde que la azul. Aunque en términos físicos todo tenga la misma intensidad, tú no lo percibes con el mismo brillo debido a sus longitudes de onda. No respondemos igual a todas las longitudes de onda. 6. PROCESOS DE ADAPTACIÓN Y POST EFECTOS FOTOTRANSDUCCIÓN ¿Qué ocurre cuando llega la luz al fotorreceptor? Los fotorreceptores en realidad son neuronas especializadas, rodeadas de proteínas como la rodopsina o la iodopsina. La luz provoca una reacción química en estas proteínas, que son enzimas: Las proteínas (rodopsinas, iodopsinas) presentes en la superficie de los fotorreceptores absorben fotones de luz. En una situación de deslumbramiento, la absorción de fotones cierra los canales de sodio (na+) que están normalmente activos, produciendo hiperpolarización. La hiperpolarización del fotorreceptor produce la despolarización en la célula bipolar, que estimula la célula ganglionar. Por tanto, los fotorreceptores tienen una respuesta negativa. Cuando llega la luz, se produce un CAMBIO EN EL NIVEL DE ACTIVIDAD, que se va transmitiendo a los SIGUIENTES NIVELES, y al final a la corteza cerebral a través de los axones. Tu impresión es que te has quedado ciego; de hecho, te has quedado funcionalmente ciego durante unos instantes (no hay absorción de fotones). Por ello, el ojo se mueve para facilitar el proceso de regeneración del pigmento. CAMBIOS EN EL PIGMENTO VISUAL En nuestra visión normal hay un proceso dinámico de los siguientes microprocesos. Se producen cambios en el pigmento visual según la presencia o ausencia de luz: -PRESENCIA DE LUZ: los pigmentos se decoloran, pues absorben luz hasta que dejan de responder. Disminuye la sensibilidad, porque su capacidad de respuesta es cada vez menor. Cuando presentamos la luz, la enzima la absorbe hasta que se gasta. Si mantenemos la estimulación constante en los mismos receptores llega un momento en el que no pueden responder más. Por eso movemos los ojos constantemente, está siempre temblando, nunca está completamente quieto. Si miras fijamente durante un tiempo a un sitio, al final no ves nada, porque tus fotorreceptores no tienen margen de respuesta. También pasa esto en los deslumbramientos: tienes de repente mucha luz, hay una decoloración muy rápida de los fotorreceptores, por lo que no puedes responder más (te vuelves funcionalmente ciego) hasta que miras a otro sitio. -AUSENCIA DE LUZ: los pigmentos se regeneran, pues los receptores vuelven a estar disponibles. Aumenta la sensibilidad, porque su capacidad de respuesta es cada vez mayor. En ausencia de luz, se produce el efecto de regeneración de la enzima, y al final tienes tu sistema visual en el patrón máximo de respuesta. Estas células consumen mucha energía. Cuando estamos en oscuridad es  12 cuando más sensibles son todos los fotorreceptores. El sujeto es más sensible si está adaptado a la oscuridad, porque nuestros receptores están en la mejor condición. En situaciones cotidianas el factor importante es el MOVIMIENTO OCULAR (ya que no podemos meternos en una habitación a oscuras a cada rato). El movimiento ocular consigue que la luz no siempre caiga sobre los mismos fotorreceptores. De este modo, siempre tenemos una distribución entre niveles de actividad de los fotorreceptores y regeneración de la enzima. En la vida diurna, aprovechamos el movimiento del globo ocular. En nocturnas, regeneramos la enzima. Para que se regenere una enzima, no tiene que estar totalmente ''desactivada''. El parpadeo también ayuda para tener oscuridad y regenerar. Absorción de luz → transducción (conversión en electricidad) → decoloración del pigmento → regeneración De este proceso de analizar como ocurre la regeneración del pigmento salen las curvas que los representan, se llama CURVA DE ADAPTACIÓN DE LA OSCURIDAD. La situación cuando consigues la máxima sensibilidad es en la oscuridad. Entras a oscuras a la habitación y al principio no ves nada, pero luego te vas adaptando y cada vez ves mejor. Esto es porque se va produciendo ese proceso de recuperación de la enzima y nuestra sensibilidad cada vez es mayor (cada vez necesitamos menos luz para ver bien). Las escalas están al revés que las anteriores. Es una escala logarítmica de la intensidad. Cuanto mayor sea el número, mayor será la intensidad que tengamos que presentar. Vemos que conforme más tiempo llevas en la oscuridad se incrementa tu sensibilidad. El máximo de sensibilidad lo conseguimos a la media hora. La sensibilidad existente al final se conoce con el nombre de sensibilidad adaptada a la oscuridad, y es aprox. 100000 veces mayor que la sensibilidad adaptada a la luz: hemos incrementado nuestra sensibilidad en 10.000 puntos. La curva resulta de combinar las curvas de adaptación correspondientes a conos y bastones por separado. Si presentas flashes en las distintas zonas de la retina, puedes observar cómo responden las diferentes zonas (conos y bastones). Obtenemos una segunda gráfica: en la primera parte tenemos la curva de adaptación de los conos, y en la segunda la de los bastones. A la vista de la gráfica podemos observar que el proceso de recuperación de los pigmentos es diferencial en bastones y conos; los conos solo necesitan 6 minutos, mientras que los bastones necesitan 30. Los conos dominan la primera parte de adaptación a la oscuridad. Los bastones ya comienzan a adaptarse a la oscuridad desde que se apaga la luz, a la vez que los conos; pero no somos conscientes de ello porque los conos son más sensibles al  13 comienzo que los bastones. Pero al final no, el máximo de sensibilidad de los bastones se alcanza más lento pero es mucho mayor que el de los conos. Dominan la última parte de la adaptación hasta el final. Por tanto, el más sensible es el que menos intensidad necesita (bastones). PROCESOS DE ADAPTACIÓN A LA LUZ ¿Cómo conseguimos que los mismos fotorreceptores sean capaces de responder en distintos rangos? Las células de la retina pueden adaptar su rango operativo a las intensidades lumínicas presentes en ese momento (rango normal de intensidades: entre 100 y un billón). Antes hablábamos de extremos. Ahora veremos lo que ocurre en el rango medio de respuesta. Con los mismos mecanismos celulares respondemos a un rango muy amplio ¿Cómo? Mediante los procesos de adaptación de los fotorreceptores. Las mismas células adaptan su respuesta a los distintos rangos de intensidad media, desplazan su rango de respuesta. Una célula en oscuridad puede necesitar “x” fotones, y en luminosidad, “y” fotones. Por esto el rango es tan amplio en cuanto a intensidades lumínicas. Por ejemplo, en una habitación donde tengamos muy poca luz, la célula tendrá una magnitud de respuesta de 10 a 200 (en descargas por segundo). Si luego vamos a una habitación con un poquito más de intensidad lumínica, el rango subirá, yendo de 100 a 300. La consecuencia aplicada de esto es que los cambios bruscos de iluminación son situaciones críticas, porque los procesos de adaptación requieren cierto tiempo. Por tanto, interesa que las transiciones entre los diferentes niveles de iluminación sean graduales. POST-EFECTOS -Los procesos de adaptación (diferencial) en la respuesta de las células de la retina producen post-efectos. CARACTERÍSTICAS: -Su posición es estática (ligada a los receptores adaptados), así que se mueven con el ojo. -Desaparecen rápidamente por la imposibilidad de estimular otros receptores (similar a estabilización retiniana). 2 TIPOS: -POSITIVOS (imagen similar a la original, se produce por hiperpolarización) Te adaptas a una cosa y el efecto se produce en la dirección contraria a lo presentado previamente Ejemplo: Blanco → negro. Negro → blanco. Azul → amarillo. -NEGATIVOS (el contraste es inverso, se produce por adaptación diferencial). Está ligado a situaciones de deslumbramiento. Suele ser por hiperpolarización, por lo que es difícil de conseguir. Ejemplo: mancha amarilla que se queda cuando miras directamente al sol. Estos procesos de transición se ven claramente en los post-efectos: generamos procesos de adaptación diferencial en puntos concretos de la retina: pones un estimulo fijo en un sitio del ojo, y consigues que zonas que están relacionadas con determinadas partes del estímulo tengan un proceso de adaptación X, y otras un proceso de adaptación Y. Ej. Pones un patrón de blanco y negro, y estás quieto mirándolo un rato,  14 y luego quitas el estímulo la zona que veías blanca, pasas a verla negra, y la negra pasas a verla blanca. Esto sería un ejemplo de post-efecto: adaptarse a la situación media. Suelen durar poco tiempo y su posición es estática. Esto es porque el post-efecto está ligado a los fotorreceptores que se han adaptado; cuando tú mueves los ojos y el post-efecto se mueve contigo, pues es algo ligado al globo ocular, no al exterior que estás percibiendo. Los post-efectos están relacionados con otros aspectos del estímulo, como su forma. Los post-efectos casi siempre se explican como ligados a la actividad básica en la retina, pero existen explicaciones más complejas sobre esto, ligadas a otros elementos como la forma de los estímulos. Es decir, si vemos estímulos complejos compuestos de varias formas, cada una de un color (por ejemplo circulo rosa y triangulo amarillo), cuando desaparecen los colores y quedan los contornos, (un círculo y un triangulo) el post-efecto es diferencial dependiendo del contorno: veremos una sombra rosa sobre el circulo y una amarilla sobre el triángulo. 7. CÉLULAS Y CONVERGENCIA LA COMPLEJIDAD DE LA RETINA -1ª capa: fotorreceptores (conos y bastones). Distribuidos de forma no homogénea. Tienen formas distintas de responder. -2ª capa: -Niveles de conexión vertical (células ganglionares y bipolares). Cuando las células fororreceptoras se despolarizan, despolarizan a estas células. -Niveles de conexión horizontal (amacrinas y horizontales). Tenemos un SISTEMA COMPLEJO DE INTERACCIÓN ENTRE DISTINTOS NIVELES, tanto verticales como horizontales. A veces la analogía de la cámara de fotos nos ayuda a entender la forma de funcionamiento de nuestros ojos, sin embargo a partir de aquí ya no vamos a poder utilizarla porque un ojo es mucho más complejo. No tenemos la misma sensibilidad en todas las células. El caso del ojo, se exageran unas cosas y se camuflan otras. CONVERGENCA -La organización vertical de la retina conecta conos y bastones con células bipolares y ganglionares. -La organización horizontal de la retina conecta grupos de receptores entre sí mediante las células horizontales y amacrinas. -Esta organización conlleva convergencia: de 130 millones de receptores en la retina pasamos a 1 millón de células ganglionares (1 millón de axones en el nervio óptico).  15 Tenemos 130 millones de receptores a nivel de la retina, pero de hecho axones que lleguen a la corteza visual tenemos 1 millón: la información se ha condensado/comprimido en un millón de axones que llegan a la corteza visual. Esto se llama CONVERGENCIA: la información se comprime y se hace converger. La manera en que se produce esta convergencia no es “comprimir todo por igual”, sino “exagerar” algunas cosas (bordes, cambios de intensidad) y “minimizar” otras (información homogénea). Los GRADOS DE CONVERGENCIA son diferentes: Estos niveles de interacción y convergencia no se distribuyen de manera homogénea en la retina: -Fóvea: poca convergencia. Correspondencia 1 a 1 entre lo que pasa en los conos y lo que sale: “toda la información se mantiene” -Periferia: mucha convergencia. Perdemos resolución. Tenemos grupos cada vez más grandes de fotorreceptores que, de forma conjunta, transmiten la señal que sale de una única célula ganglionar. No hablamos, pues, de un único fotorreceptor sino de un conjunto de estos. Por tanto, en la periferia además de tener bastones, la información sufre un efecto de SUMACIÓN (combinación, convergencia). CONSECUENCIAS: - Fóvea (dominancia de los conos) Permite apreciar mejor los detalles (max. agudeza visual) Respuesta al color (porque tenemos conos de los 3 tipos) Necesita más luz para producir una respuesta. - Periferia (dominancia de bastones) Hay respuesta con mucha menos luz (sumación espacial). Permite tener más sensibilidad en la oscuridad Es más difícil percibir detalles La agudeza la definimos como la capacidad de percibir detalles. En términos de los fotorreceptores esto significa poder discriminar si hay diferencias entre la luz que estimula a un fotorreceptor y la que estimula al fotorreceptor de al lado. Si hay convergencia la actividad tiene un efecto sumatorio, por lo que se pierde la información de localización, que es lo mismo que reducir la agudeza. Si la conexión fotorreceptor-célula ganglional es directa, el patrón diferencial entre unos fotorreceptores y otros se transmite tal cual a V1. Por tanto tenemos un sistema “diurno y nocturno” que nos permite desenvolvernos en ambos tipos de situaciones. CONVERGENCIA Y CAMPOS RECEPTORES -Los campos receptivos hacen referencia al área de la retina que determina directamente la tasa de respuesta de una célula ganglionar. -Los campos receptivos resultan de la convergencia: la actividad de múltiples fotorreceptores se combina en la actividad de una única célula ganglionar  16 Una propiedad importante de la red de neuronas retinianas es que las señales de multitud de receptores convergen en cada célula ganglionar. Los campos receptivos resultan de la CONVERGENCIA: son el área de la retina que, cuando recibe un estímulo, afecta a la frecuencia de activación de la célula ganglionar. ¿Qué es, entonces, un campo receptivo? El modelo ideal es un CONJUNTO DE FOTORRECEPTORES que forman un círculo, conectados entre sí a través de células horizontales, y que llegan a la misma célula bipolar y a la misma célula ganglionar: la respuesta de la misma está determinada por la sumación de la actividad de todos los fotorreceptores relacionados. Suelen tener una configuración CENTRO-PERIFÉRICA: si la estimulación cae en la zona central, el tipo de respuesta será uno; y si la estimulación cae en la periferia, se dará una respuesta diferente. Es decir, en función de dónde, dentro del conjunto del campo, caiga la estimulación, el tipo de respuesta será diferente. Los campos receptivos “exageran” ciertos efectos y “reducen” otros. Por tanto, no es una mera traslación de la información que llega a los fotorreceptores, a la corteza visual, sino que hay un proceso de convergencia. El tamaño de los campos receptivos varía a medida que nos alejamos de la fóvea. Más cerca de la fóvea → campos receptivos menores. Más en la periferia → campos receptivos más grandes. Esto hace referencia a lo que comentábamos de que en la periferia la resolución es menor: porque no sabes dentro del campo, dónde está la actividad. Lo bueno de esto es que se reduce la cantidad de luz necesaria. TIPOS DE CAMPOS RECEPTIVOS: Los primeros en detectar campos receptivos y registrar su actividad fueron Hubel y Wiesel: campos receptivos con respuesta específica a movimientos en determinadas orientaciones. Hubel y wiesel descubren que los campos receptivos tienen configuraciones diferenciales: veían patrones característicos que definieron como ON-OFF y OFF-ON: En ambos casos los fotorreceptores están activos, pero por las condiciones receptivas hacen que la respuesta de la célula ganglionar sea diferencial. -ON-OFF: la estimulación en el centro del campo receptivo produce excitación de la célula ganglionar, la estimulación en la periferia del campo receptivo produce inhibición. Son campos CENTRO-EXCITATORIO PERIFERIA-INHIBITORIA. -OFF-ON: la estimulación en el centro del campo receptivo produce inhibición de la célula ganglionar, la estimulación en la periferia del campo receptivo produce excitación. Son campos CENTRO-INHIBITORIO PERIFERIA-EXCITATORIA.  17 Si estimulas en cualquier otra zona, se produce una actividad de “línea base”, que es homogénea y sirve de referencia para saber cuándo se puede considerar la célula ganglionar excitada y cuándo inhibida. Por tanto tenemos un efecto sumativo de los fotorreceptores, que además tiene una configuración específica (su efecto depende de dónde caiga la estimulación). CAMPOS RECEPTIVOS EN LA RETINA En la realidad, los campos receptivos no son tan perfectos como se expresa en el “modelo donut” (circular). Lo que ocurre no es el modelo de círculos perfectos unos al lado de otros, siendo cada uno distintos campos, sino que encontramos redes, grupos que no tienen una forma concreta, etc. De hecho, puede haber fotorreceptores que participen en distintos campos receptivos. Realmente: NO SON CÍRCULOS PERFECTOS, y además SE SUPERPONEN: los mismos fotorreceptores pu