Hubel y Wiesel y la Base Neuronal de la Percepción Visual

¡Snap! ¡Crepitar! ¡Pop!

Esos son los sonidos que los profesores David Hubel y Torsten Wiesel escucharon a principios de la década de 1950 cuando grabaron de neuronas en la corteza visual de un gato, mientras movían una línea brillante a través de su retina. Durante sus grabaciones, notaron algunas cosas interesantes: (1) las neuronas se disparaban solo cuando la línea estaba en un lugar particular de la retina, (2) la actividad de estas neuronas cambiaba dependiendo de la orientación de la línea, y (3) a veces las neuronas se disparaban solo cuando la línea se movía en una dirección particular.

¡Sube el volumen y escucha la actividad neuronal de estas neuronas de la corteza visual!

Los experimentos clásicos de Hubel y Wiesel son fundamentales para comprender cómo las neuronas a lo largo de la vía visual extraen información cada vez más compleja del patrón de luz proyectada en la retina para construir una imagen. Por un lado, mostraron que hay un mapa topográfico en la corteza visual que representa el campo visual, donde las células cercanas procesan información de campos visuales cercanos. Además, su trabajo determinó que las neuronas de la corteza visual están dispuestas en una arquitectura precisa. Las células con funciones similares se organizan en columnas, pequeñas máquinas computacionales que transmiten información a una región superior del cerebro, donde se forma una imagen visual. En total, su trabajo reveló cómo las neuronas corticales visuales codificaban las características de la imagen, las propiedades fundamentales de los objetos que nos ayudan a construir nuestra percepción del mundo que nos rodea.

Pero no comenzaron con resultados tan claros y grabaciones meticulosas. ¡Más bien, su descubrimiento inicial fue el resultado de pura suerte! Trabajando en un pequeño laboratorio en el sótano de Johns Hopkins, Hubel y Wiesel lucharon para encontrar cualquier actividad neuronal en el cerebro de cat que se correlacionara con imágenes de manchas oscuras y claras. Cada vez más frustrados, agitaban los brazos, saltaban e incluso mostraban imágenes de mujeres glamorosas de revistas. Por desgracia, nada.

Luego, al mover una diapositiva en el oftalmoscopio, escucharon el fuego de una célula en la corteza visual del gato. El borde del portaobjetos tenía una línea tenue, recta y estrecha en la retina del gato. Estudiaron la celda durante nueve horas y luego corrieron por el pasillo gritando de alegría.

Puede escuchar al Dr. Hubel describirlo aquí:

Poco después de que se anunciara que Hubel y Wiesel serían galardonados con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1981, el Dr. Hubel dijo: «Ha habido un mito de que el cerebro no puede entenderse a sí mismo. Se compara con un hombre que trata de levantarse por sí mismo con sus propias botas. Creemos que eso es una tontería. El cerebro se puede estudiar igual que el riñón.»

Touché, Dr. Hubel, touché.

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Imagen de Jooyeun Lee.