Página web de Área Oftalmológica Avanzada

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martes, 25 de enero de 2011

Congreso de Oftalmología ASETCIRC

El  21 y 22 de enero se ha celebrado en Barcelona el 2º Congreso de la ASETCIRC, donde se han dado cita oftalmólogos nacionales e internacionales para debatir sobre las novedades más importantes de la Oftalmología (Segmento Anterior).

Se aportaron nuevas evidencias sobre el tratamiento del Queratocono, se abordó el cómo prevenir y cómo tratar las infecciones oculares en los procesos quirúrgicos. El debate sobre las lentes intraoculares fue uno de los puntos calientes de la reunión. Se aportaron datos sobre las nuevas tendencias en el diseño de lentes ajustables tras su implantación.

Quizás uno de los temas más esperados era el de la presbicia, los nuevos avances en el tratamiento, tanto en el apartado de la cirugía como en terapias visuales. En la mesa de Glaucoma se presentaron los nuevos sistemas de tratamiento quirúrgico, avanzando hacia procesos mínimamente invasivos.

Finalizaron las sesiones con la mesa del KMSG, con la presencia de un panel de expertos que reunía a lo más “granado” de la oftalmología y donde se repasaron temas de  nuestra práctica diaria, como las molestias subjetivas en las lentes multifocales o el Cross-Linking

Mención especial merece el curso para jóvenes oftalmólogos:  “Cómo elaborar un Currículum Vitae”. Con la colaboración del Prof. Santomá del IESE, se dieron una serie de pautas que podrán ayudar a  los jóvenes a incorporarse al siempre difícil mundo laboral.

Para los que quieren más detalles de los temas tratados, seguir leyendo lo que viene a continuacion y para los qeu todavia quieren mas, podreis encontrar en este enlace de la ASETCIRC, la myoria de las ponenecias presentadas en el congreso http://www.asetcirc.org/index.php?go=inicio


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El viernes 21 abría la sesión de la mañana el Dr O´Brien, uno de los mayores expertos en infecciones oculares. Su tema, infecciones en cirugía refractiva, aportaba datos muy interesantes. Se hacía especial hincapié en la necesidad de considerar la cirugía refractiva como una cirugía mayor y tomar todas las medidas de prevención de infecciones que solemos realizar ante cirugías invasivas como la catarata. El riesgo de infección en el LASIK estaría en torno a 1/5000-10000, mientras que en la PRK es mayor, 1/1000. En el primer caso las Mycobacterias y los Estafilococos eran los agentes etiológicos más frecuentes, mientras que en las PRK era el estafilo el que destacaba sobre todos los demás.

En los factores de riesgo, el corte sigue siendo el más importante. El microqueratomo manual presenta más incidencia de infecicones que el femto, especialmente cuando se utiliza la misma cuchilla varias veces. Los cortes profundos ocasionan un deterioro neurotrófico más importante que, aunque sea reversible, induce un descenso en los mecanismos de defensa,  incrementando  el riesgo de infecicones. Propone utilizar Povidona iodada al 10% en la piel periocular y realiza irrigación de las superficie ocular y fondos de saco con povidona al 2.5%, lo cual no dejó de sorprender a los asistentes, ya que parecía una maniobra” prohibida” en el LASIK, por ser uno de los factores relacionados con DLK y otras complicaciones (endoteliales, etc). El Dr O´Brien insistió en que no tenía evidencias de complicaciones con esta práctica y la recomendaba  como método seguro y muy eficaz en la cirugía refractiva.

Siguieron una serie de sesiones donde se trataron distintos aspectos de las infecciones. Se hizo hincapié en la necesidad de valorar la clínica del proceso y los antecedentes, para orientar el tratamiento mientras esperamos los resultados de laboratorio. En los procesos adenovíricos, el Dr Quintana nos habló de su experiencia combinando tratamientos esteroideos y ciclosporina A para reducir la presencia de los infiltrados corneales. El Dr Perez Santoja nos explicó cómo actuar ante una infección que no responde al tratamiento médico, la necesidad de ser agresivos en la toma de muestra tisular para análisis microbiológico y sobre todo, histológico, más efectivo a la hora de identificar el germen causante. El Dr Garcia Delpech nos introdujo en el CrosLinking como alternativa al tratamiento de casos complicados, con  buenos resultados en infecciones por peseudomona y estafilos, mientras que en el caso de hongos, las experiencias no eran tan buenas, seguramente porque el proceso de CXL reforzaría la pared del hongo, haciéndolo más resistente al tratamiento y dificultando así su resolución. El tiempo nos irá diciendo el verdadero papel del CXL en las infecciones corneales.

En la sesión de Calidad Visual, el Prof Genis nos habló del fenómeno de  scattering, de cómo medirlo y de cómo influye en la visión. Quedó patente que la calidad visual sigue siendo un gran desafío para el oftalmólogo. Todavía no tenemos claro muchos conceptos y, mucho menos el cómo llevarlos a la práctica. En la sesión interactiva, las respuestas de los asistentes, quedó patente este hecho, tan solo un 9% manifestó que media la calidad visual en su práctica diaria. Queda pendiente insistir sobre este tema en próximas reuniones.

La sesión de Superficie Corneal se centró en el tema de las disfunciones de las Glándulas de Meibomio (DGM). Se aportaron datos de la importancia de realizar una correcta valoración, establecer el diagnóstico y su correcto tratamiento, algo que todos los asistentes estábamos de acuerdo pero, siempre hay un pero, el panel de expertos apuntaba que era un tema controvertido ya que la nueva clasificación era compleja y poco práctica y nos obligaba a cambiar de terminología para designa lo mismo que antes. Bueno el tiempo dirá quién tiene razón. El hecho es que no hay que confundir esta patología DGM con otras como las meibomitis  o las blefaritis anteriores. La valoración del estado de las GM en la lámpara de hendidura, posibles atrofias y la posible obstrucción del conducto de salida, nos ayuda al diagnóstico. Se habló de la importancia de los tratamientos dermatológicos como el Accutane, y los antiandrogénicos, como etiologías de estas disfunciones. Respecto al tratamiento se recomendó evaluar las causas y los nuevos sistemas de apertura de los orificios de salida de las GM, aplicación de calor y la ciclosporina A.

El Dr Baikoff nos habló de lo nuevo en OCT, señalando la importancia de incorporar esta tecnología a  nuestra práctica diaria, especialmente en la valoración de las medidas biométricas del segmento anterior a la hora de implantar lentes fáquicas. El Dr Aramberri nos sorprendío con su charla, un poco en la dirección contraria, de que en la valoración biométrica de ojos normales, no era necesario incorporar demasiados datos, especialmente los que nos dan las nuevas tecnologías, ya que en el cálculo de lentes intraoculares se habían obtenido mejores resultados con los métodos clásicos de análisis de cara anterior de la córnea, queratometría, ACD y longitud axial. En esta linea, yo mismo presentaba la importancia del estudio morfométrico del cristalino en cirugía de las cataratas, mediante los nuevos sistemas de interferometría óptica (Ladar y Biogrph), especialmente en los casos donde hay una lente fáquica implantada o en los postoperados de cirugía refractiva en córnea. Los datos obtenidos los podemos llevar a sistemas de cálculo basados en trazado de rayos que minimizan el erro refractivo.



En  el apartado de córnea quirúrgica se debatieron videos sobre las distintas formas de abordar la cirugía selectiva lamelar anterior, especialmente en el caso del queratocono, estableciéndose un debate interesante de cuándo indicar cirugía de segmentos y CXL y cuándo pasar a una cirugía de trasplante como el DALK.

Parece como si se hubiera abusado un poco de los segmentos y CXL y se apuntaba el valorar un poco más otras alternativas quirúrgicas, especialmente ahora que han ido mejorando gracias a que tenemos más experiencia y a las nuevas tecnologías que facilitan su realización, aunque en mi opinión, un DALK, con la técnica de Melles o de la gran burbuja, o la que queráis, no está al alcance de todos los cirujanos.

El tema del Glaucoma merece mención especial. Creo que se ha iniciado un cambio significativo en lo referente al tratamiento quirúrgico. Los avances tecnológicos y el mejor conocimiento de la fisiopatología de las enfermedades, nos ha llevado a una evolución que tiende a plantear nuevas alternativas, siguiendo la línea común de toda cirugía, de disminuir el trauma quirúrgico y combinar  mayor eficacia con mayor seguridad. Estamos en los albores de este cambio y me alegro porque era necesario, no vale aquello de que “como ya me iba bien lo que hacía, para qué cambiar”.

La medicina es evolución a mejor. Se presentaron los nuevos sistemas de insertos ab-interno y ab-externo y, aunque se va ganando en experiencia, todavía no hay un consenso claro en las indicaciones de cada uno de ellos. Espero que en próximas reuniones haya un poco más de luz al respecto pero, insisto, creo que estamos en la dirección correcta.

El sábado iniciábamos las sesiones a las 8 hs de la mañana, con un frio húmedo, como toca en Barcelona, que invitaba a quedarse en la cama. Para mi sorpresa la realidad fue otra muy distinta y desde primera hora la asistencia fue increscendo (lo cual siempre es bonito). Abrimos con el Curso para residentes de cómo elaborar un Currículum Vitae. Era la primera vez que se hacía, a sugerencia del Dr Lavín y la verdad es que la idea fue bien acogida. Se dieron pautas generales y se especificó en cómo elaborar el CV en la sanidad privada, publica, para aplicar en la universidad y para los proyectos de I+D. Los comentarios fueron muy positivos,  ya que la forma de realizar el CV y la forma de puntuar en cada sector, no son bien conocidos por la mayoría de los oftalmólogos. Las presentaciones quedaran en la web y los socios de ASETCIRC podrán disponer de toda la información (una ventaja más de ser socio así que ánimo).

Tras este Curso del CV, Ben Wander nos habló de las lentes multifocales M-Plus, de los principios básicos y de las experiencias clínicas, tanto de los modelos esféricos como las tóricas. La verdad que es una lente que, pese a tener limitaciones y alguna sombra, nos han dado muchas luces a los oftalmólogos y especialmente a nuestros pacientes. Creo que la mejora en la sensación de halos y disfotopsias es muy significativa. Yo me declaro un fan de estas lentes  (sin renunciar a que sigan evolucionando para mejorar).

Uno de los “platos fuertes” de la mañana  era la experiencia con las lentes ajustables con luz (LAL). Pablo Artal nos explicó el estado en que se encuentra el proyecto y todo hace pensar que va bien ya que nos dijo que hacía poco  habían operado a su madre y le habían implantado estas lentes y, bueno ya sabéis, madre no hay más que una así que, mal no deben ir estas lentes. Lo cierto es que a pesar de lo largo que es el proceso de ajuste, entre 5 y 6 semanas, la posibilidad de obtener una emetropía casi perfecta y el poder “modelar” una esfericidad que permita mejorar la profundidad de foco para ganar en visión próxima, me parece excelente. Ojala el tiempo de la razón.

Pablo Artal nos siguió  deleitando con el nuevo aparato para analizar calidad visual y simula situaciones ópticas diversas, como la posibilidad de testar cómo vería un paciente variando la asfericidad, zonas ópticas, etc, lo cual nos permite seleccionar la mejor opción para cada caso, realmente muy interesante. Ahora sólo falta que podamos implementar la indicación que nos haga el sistema de análisis, que no siempre es posible pero, esperemos que algún día se consiga. Lo cierto es que el futuro nos abre una serie de opciones que ya van siendo una realidad.

Seguía el tema de la presbicia pero ahora enfocado a los tratamientos láser en cornea. El Dr Alió presentaba un análisis de las opciones que tenemos en el momento actual, desde los procedimientos multifocales hasta los que buscan ampliar la profundidad de foco. En el primer grupo se pueden conseguir resultados más espectaculares ya que hacemos un multifloco similar a las lentes intraocualres, conseguimos visiones muy buenas en lejos y cerca pero, reduciendo la sensibilidad al contraste e induciendo sensación de halos y molestias subjetivas, situación que se agravara si se produce descentramiento de la zona óptica. En la segunda opción, se mejora la profundidad de campo mediante un perfil asférico. El resultado puede que no sea tan espectacular pero los pacientes tienen menos problemas secundarios y el  grado de  visión suele ser suficiente para obtener una cierta independencia de gafas. El Dr Teus nos exponía su experiencia con la monovisión. Los resultados son buenos y la tolerancia binocular es muy alta, hasta el punto que él mismo se ha sometido a este tipo de cirugía y, bueno yo no he visto que se de golpes con las cosas y me consta que sigue operando …., y bien.

Un tema que esperábamos todos era el de las lentes fáquicas, nuevos modelos, como la Cachet de Alcon o la ICL V4B de Star. Las experiencias son muy prometedoras, los resultados que se aportaron fueron muy buenos. El Dr Cadarso, nos explicó que la evolución de sus pacientes era muy buena aunque se requería más tiempo para hacer una evaluación a más largo plazo y el Dr Duch nos dio los datos de su experiencia en la corrección de astigmatismos con la nueva ICL, mejorando la visión de casos como, queratoconos tratados con segmentos o, ametropías con astigmatismos elevados.

Un hecho relevante en estas nuevas lentes es que vienen con BSS y no solución salina, eliminando el problema anterior de los cambios de tamaño al ser implantadas en el ojo. Ahora, cuando sacamos la lente de su estuche, ya tiene las mismas características que tendrá en un futuro, de forma que si al día siguiente de su implantación vemos algún problema, como que el vault no es el correcto, que está tocando el cristalino o demasiado grande, ya podemos hacer una recambio de lente para evitar males mayores.

Jorge Alió nos habló de su experiencia con la lentes Artiflex tóricas, con cilindros hasta 5 dioptrias, muy útiles en la corrección de casos complicados, ya que la combinación del nuevo rango dióptrico y el material de silicona, permite una implantación por pequeña incisión, 3 mm y un resultado refractivo muy preciso, con escasa inducción de aberraciones. Las indica especialmente en la corrección de ametropías residuales tras la implantación de segmentos intraestromales.

El Dr Diaz Llopis nos dio una perla de cómo prevenir el edema macular que aparece con más frecuencia en los implantes de lentes multifocales, un hecho que si bien no tiene todavía una explicación clara, lo reportan la mayoría de cirujanos. La forma de reducir su incidencia y agresividad cuando aparece, sería inyectar un anti-VEG, intravitreo tras la implantación de la lente. El debate está en el riesgo de la intravitrea y el binomio coste-beneficio.

En el simposio de cataratas, se utilizó el formato de videos, donde se presentaron casos complicados para ser discutidos por un panel de expertos, donde contábamos con la presencia del Dr Burato. Pudimos ver diferentes formas de solucionar problemas y maniobras quirúrgicas como la colocación de anillos de Cionni, suturas de lentes a sulcus,  técnicas de cirugía MICS bimanual  o cómo solucionar una rotura capsular.

Para finalizar el KMSG presento su sesión debatiendo sobre dos temas: cómo y cúando realizar CrosLinking y el tema de las molestias subjetivas con las lentes multifocales. Como conclusiones de interés, merece destacar la opinión general de que hay que redefinir las indicaciones del CXL y que vamos hacia terapias combinadas de CxL con segmentos intraestromales, lentes fáquicas e incluso laser refractivo en cornea.

Respecto a las lentes multifocales, parece que los halos y las molestias subjetivas que presentan las lentes difractivas o refractivas, con anillos, es algo inherente a su diseño y es imposible de eliminar del todo y que su percepción, su tolerancia depende del tipo de paciente y de cómo se lo expliquemos. La mayoría del panel estaba de acuerdo en que las nuevas lentes mulitfocales tipo M-Plus, que no tienen anillos en su diseño, han disminuido en mucho estas molestias.

viernes, 14 de enero de 2011

VISION Y DEPORTE. JUEGOS DE PELOTA

El tenis, squash, beisbol o el cricket, son los deportes donde se pone a prueba de forma más radical el sistema visu-motor. La velocidad de la pelota supone un reto para la visión. En la mayoría de casos, la pelota nos alcanza en un máximo de 500 mseg y debemos detectarla, ver el movimiento que sigue y desplazarnos,  ajustando nuestro movimiento,  para contestar con un golpe preciso.

Otros deportes como el futbol o el rugby, tienen que interceptar una pelota, lo cual implica estar en el sitio adecuado de la forma adecuada, es decir, correr hasta donde pensamos que irá la pelota y llegar con el brazo en la posición correcta para cogerla sin que se nos caiga o con la pierna para cortar un pase al contrario.

El primer punto a tener en cuenta, es el hecho de que todo deporte, como en este caso, deportes de pelota, donde es necesario “identificar” un objeto móvil, será imprescindible que la visión del deportista sea la mejor posible. Esto que parece algo obvio, resulta que en la práctica no lo es tanto. Es necesario partir de la base de que un deportista debe revisar su visión y que en caso de alteraciones en la refracción, se corrija, se neutralice, la posible ametropía, además de recomendar el tipo de gafas (materiales y tipos de monturas), lentillas o incluso valorar la cirugía refractiva (podéis encontrar más información en nuestra página web de Area Oftalmologica AvanzadaQuiero saber más de … Corrigiendo la visión imperfecta).
En un lanzamiento como en el RUGBI, la pelota de sigue una parábola en la que se debe calcular la aceleración de esta y el recorrido que describe. Chapman en 1968, propuso que para llegar al punto adecuado en el momento preciso, el ángulo de elevación de la pelota durante el vuelo “α”, con respecto al jugador que corre tras ella, debe ser aquel en el que la aceleración de la tangente de “α”, debe ser igual a cero (ver figura). Este ajuste lo hacemos con los estímulos que envía la cabeza al levantarla y girarla para buscar la pelota, junto al seguimiento con la mirada de la curva que describe la pelota en la parábola de vuelo, la rapidez con que se nos aproxima (tangente de α). A esto debemos añadir el hecho de que la pelota no suele volar verticalmente respecto al que corre, es decir hay que ajustar la parábola a un desplazamiento lateral, mecanismos de ajuste independientes y obviamente relacionados (McLeod 2006).




El punto clave en la recepción de la pelota es el ajuste preciso del contacto, base para poder cogerla correctamente y que no se escape. Para este ajuste fino el sistema visual se vale de dos mecanismos, la expansión radial de la pelota en la retina (tiempo de colisión) y la disparidad de la pelota en la visión binocular, en la estereopsis, durante la aproximación en los últimos 20 m. Los dos mecanismos nos ofrecen información para el ajuste fino del tiempo y punto de llegada de la pelota (Regan y Gray, 2000).

Los estudios realizados con diferentes deportes muestran que la expansión retiniana es más útil en aquellos deportes que utilizan pelotas grandes, como el futbol, mientras que si la pelota es pequeña como en el ping-pong, la disparidad binocular será más útil.


          
En el TENIS o el BEISBOL, Savelsbergh y Whiting (1996), demostraron que tras las señales que podemos obtener  del jugador que saca o lanza la pelota, el paso siguiente para cogerla o contestar con una raqueta o bate, es la información visual que tenemos en los 450 mseg previos al contacto, a partir de este tiempo la precisión de la respuesta se irá reduciendo, con un tiempo límite de 125 mseg, a partir del cual ya no podemos variar la respuesta que teníamos prevista, ya no podemos rectificar el movimiento programado.

Recordemos que en un saque de tenis o en un lanzamiento de beisbol, incluso en el cricket, la pelota tarde un máximo de 500 mseg en llegar, y a la velocidad que viaja solo podemos hacer una máximo de dos movimientos oculares sacádicos y,  mucho menos movimientos de seguimiento fino. Por eso es importante intuir el tipo de saque que hará y predecir donde se encontrará la pelota para, en una o dos sacadas, dirigir la mirada a ese punto  cercano a nosotros, donde ya nos hemos movido para ir a contestar. Sólo tenemos tiempo de ajustar el movimiento de captura donde pensamos irá la pelota (ver figura),  por eso los entrenamientos en estos deportes deben ir encaminados a estudiar los movimientos del contrario  para intuir el tipo de saque, la visu-motricidad para ir a por la pelota y el ajuste visual fino: tiempo de colisión y disparidad binocular, para confirmar la llegada de la pelota en ese punto y colocar la mano o la raqueta de forma precisa (Lopez Moliner, 2007).



La anticipación es básica y lo vemos con especial intensidad en el SCUASH, donde la pelota, además de ir muy rápida, rebota en varias paredes. El jugador debe realizar una estrategia de respuesta muy sofisticada. En estudios realizados  con un sistema de eye-tracker, vemos como tras el saque, cuando la pelota rebota en la pared y se dirige a la segunda pared (ver figura), el jugador que contesta, pasa de fijar la pelota en la primera pared a localizarla  en la mitad del recorrido a la segunda pared, mediante una sacada y de aquí, con una nueva sacada, busca la pelota en lo que será la mitad de la distancia desde la segunda pared a la raqueta, punto en que se realiza un seguimiento más fino, basado en la expansión retiniana de la pelota y en la disparidad binocular. Se aprecia como en la mayor parte del movimiento de la pelota, no la vemos, tan solo la intentamos localizar en puntos donde presuponemos que deberá estar (McKinney, 2008).



Durante las sacadas no vemos, por eso debemos aprovechar la sacada durante la trayectoria de la pelota en la fase que “no pasa nada”. En la mayoría de deportes de pelota, hay un repertorio limitado de lanzamientos, de trayectorias definidas y predecibles, por ello es importante intuir que tipo de lanzamiento realizarán, así una vez sale la pelota, despreciamos el recorrido en la fase intermedia, ya que sólo podemos hacer una sacada en la que invertimos  140 – 200 mseg, es decir, solo podemos ir a buscar la pelota en un punto próximo a nosotros, donde tan solo podremos confirmar la dirección de ésta y ajustar el control visu-motor fino para impactarla.

La fisiología de la percepción visual determina que dejemos de ver la pelota durante la mayor parte de su trayectoria, aunque esto no supone la imposibilidad de poder contestar un saque o batear correctamente. Es necesario utilizar otros mecanismos, como la intuición de la trayectoria.

No es recomendable intentar hacer un seguimiento de la pelota en toda su trayectoria ya que el seguimiento fino tarda demasiado tiempo, 100 mseg para ponerse en marcha y tiene un límite sobre la velocidad  del objeto que se desplaza, no más allá de 40 km/h, cuando la pelota de tenis viaja a más de 200 km/h, lo cual supone perderla totalmente, sin tiempo para establecer una sacada de búsqueda efectiva que localice la pelota nuevamente. Por eso no es efectiva la recomendación de muchos entrenadores  de insistir en “mirar bien la pelota”, es simplemente imposible, hay que intuir dónde estará cuando nos llegue e ir a buscarla, es lo que se denomina “jugar en la zona”. Hay que entrenar los tipos de lanzamientos y la sacada rápida de búsqueda de la pelota en un punto cercano para, entonces sí, seguirla de forma más precisa en la fase final previa al contacto.

En el TENIS tenemos además el bote de la pelota. El jugador que responde establece la dirección y tiempo de llegada de la pelota según información visual en el golpe que realiza el contrincante, prevé donde botará la pelota y realiza una sacada para ir a buscar el punto de bote y entonces seguir la pelota con un movimiento de ajuste fino, según la información de expansión retiniana y disparidad binocular. Los estudios realizados demuestran que “saber leer” el tipo de lanzamiento, es la pieza clave para una buena respuesta (Muller y  Abernethy, 2006).

En otros deportes donde el lanzamiento de una pelota debe ser muy preciso, como el golf, básquet, dardos, etc, el proceso visu-motor es diferente. En la primera fase es básico calcular la dirección y la distancia. El jugador se toma unos segundos en procesar esta información, siendo crucial los 350 mseg previos al lanzamiento (Vickers, 2002). El ajuste del tiro debe compaginarse con la visión de la pelota. En el golf debemos combinar la información de la distancia al hoyo con la precisión del golpe, debemos visionar la pelota y el hoyo, lo que implica un punto más de dificultad para la eficacia del tiro.

En Inglaterra, donde el CRICKET es uno de los deportes más populares, los investigadores de la visión y seguramente aficionados al cricket, vieron que existen doce tipos de lanzamientos de la pelota y el bateador tiene 100 mseg para iniciar el movimiento de preparación del golpe, basándose  en el análisis visual de los movimientos que ejecuta el lanzador. La pelota llega en 500 mseg y no es suficiente para realizar un seguimiento fino de ésta y ajustar el sistema motor para realizar el bateo correcto. Antes de que se lance la pelota ya tenemos que inferir el tipo de lanzamiento que realizará y ajustar nuestros movimientos en función del trayecto que pensamos seguirá la pelota. Sabemos que con este sistema de descifrar el tipo de lanzamiento, podemos predecir la trayectoria de la pelota y podemos inferir donde se encontrará unos milisegundos antes de que llegue, así podemos dirigir la mirada directamente a ese punto, despreciando el trayecto anterior, ir a buscar la localización de la pelota en ese punto, para confirmar la trayectoria que hemos predicho y validar el ajuste de los movimientos previos para el correcto bateo.

Como vemos, en los deportes donde hay que controlar una pelota que se desplaza, es fundamental entender que no podemos “seguir” toda la trayectoria de la pelota, por ello es necesario realizar entrenamientos que nos permitan intuir el tipo de lanzamiento o trayectorias que seguirá la pelota, movimientos oculares rápidos (sacadas),  de localización puntual de la pelota y, activación rápida senso-motriz para desplazarnos a la “zona” y ajustar  el movimiento de captura o de respuesta con la raqueta, por ejemplo, en el tenis. Un buen entrenamiento visual permite mejorar mucho la eficacia en este tipo de deportes.

Dr Carlos Verges

935513300 - info@areaoftalmologica.com
www.cverges.com

lunes, 10 de enero de 2011

VISION Y CONDUCCION

La tarea de conducir supone prestar ATENCIÓN a múltiples factores como, dirección, velocidad, otros vehículos, señales de tráfico, desvíos, etc, una  serie de elementos en los que la visión juega un papel fundamental. En este artículo trataré de daros una explicación “técnica” de cómo el sistema de percepción visual procesa la información que llega del exterior para calcular la dirección del vehículo, tanto en una recta como en una curva.

La información de este artículo la podéis completar con este enlace en nuestra página web de Area Oftalmologica Avanzada (Información Práctica: Conducción y Visión y en Congresos y Divulgación: Visión y Conducción),  donde encontraréis una serie de recomendaciones prácticas para una conducción más efectiva y segura. Espero que os sea de utilidad.


CONDUCCIÓN RECTILINEA

Si conducimos en una carretera recta, las pistas que nos orientan o nos sirven de guía, son las líneas laterales y central y el punto de fuga de los lados de la carretera cuando miramos recto al frente, se trata de mantener el vehículo a una distancia constante entre la línea central que separa las dos direcciones de la carretera y la línea lateral. Aun circulando en nuestro carril, si nos desplazamos ligeramente hacia una lado u otro, acercándonos más a la línea central o la lateral, la visión de las referencias, varía, tal como vemos en la figura siguiente, tomada de un artículo inglés y por tanto en la que se circula por la izquierda. Circulando en condiciones normales en  (a), dentro de los límites del carril en (b) y (c) y, en con un curso paralelo a la línea media pero desplazado respecto al centro del carril.




Se admite que las referencias que utilizamos respecto a lo que sucede delante de nosotros,  alcanza un límite de 30-50 metros, más allá los datos que aparecen en la escena son menos significativos.

La velocidad de conducción, es decir, el dinamismo que supone la conducción, vendrá dado por la velocidad de aproximación de los objetos que están delante y por como percibimos la línea discontinua central, si todavía la vemos como discontinua o ya se ha convertido en una línea continua, lo cual indica que superamos los 90 Km/h. Estás son pistas que utilizamos de forma inconsciente mientras conducimos, al igual que el ángulo que forma nuestra línea de mirada con el punto de fuga de la carretera, es lo que se conoce como “flujo visual de información” (Warren y Hannon, 1988).

CONDUCCIÓN EN CURVA

En este caso no tenemos un punto de fuga como referencia, nos guiamos con la dirección de la línea media, la distancia a las líneas media y lateral de la calzada, 25º y 50º respectivamente, y la tangente que describe la curva,  tal como se muestra en la figura.



El conductor debe tomar un punto de referencia, P, generalmente entre 3 y 10 mts, y  calcular mentalmente el ángulo  θ que hay entre ese punto y la dirección actual, H. El cálculo lo realizamos según la fórmula:  1/r = (2 sen θ) / D



Como la conducción es dinámica, el flujo de información visual,  vuelve a ser fundamental para calcular la velocidad y reajustar el ángulo  θ   de una forma continua. Es evidente que la situación será muy diferente según el radio de la curva, si es constante o variable. En el primer caso, es fácil establecer el ángulo θ y mantenerlo durante todo el recorrido de la curva, en el caso de radio variable, debemos calcular la angulación en cada instante. En estos casos se debe realizar un ajuste continuo basado en la tangente a la curva, partiendo desde los ojos del conductor,  θA, y la distancia al lateral de la curva, θB (ver figura).  Parece que la línea tangente la fijaríamos con la mácula o regiones para maculares, y la línea lateral, con la retina periférica.



En la conducción los ojos están alineados con la cabeza, de forma que ante una curva, movemos la cabeza pero no los ojos, buscamos la tangente con la cabeza y sólo en los casos de curvas muy pronunciadas, como al doblar una esquina en la conducción urbana, combinamos ambos movimientos, movemos la cabeza unos 50º y ampliamos el ángulo total, hasta 90º, con el movimiento de los ojos.

Uno de los aspectos menos estudiados pero que parece tener importancia significativa en el trazado de una curva, es la fuerza centrífuga que se ejerce sobre la cabeza y el estímulo que se genera en los canales semicirculares del oído. Estos efectos nos ayudan a calcular la velocidad y el radio de la curva. Precisamente este hecho es uno de los puntos débiles de los simuladores de conducción que se pretendía utilizar para las prácticas de los que aprenden a conducir o incluso para los pilotos profesionales. El no tener la señal de los canales auditivos  distorsiona la realidad de la conducción,  restando eficacia a los simuladores, por ello han quedado para conocer un circuito o como simple diversión, aunque sabemos que hay marcas importantes que ya están intentando incorporar la fuerza centrífuga que faltaba.

Mas información en www.areaoftalmologica.com

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jueves, 30 de diciembre de 2010

IX.- Procesamiento Central. Vemos para actuar

Llegamos al final de los capítulos de “La Percepción Visual” y es hora de establecer lo más significativo en la nueva concepción de la visión. La visión hay que entenderla como algo dinámico y enfocada para la acción. Ya no podemos concebir el hecho de “ver” como algo que se asemeje a la génesis de una imagen, una foto, la visión pasa a formar parte de una acción, de un plan para actuar, la debemos englobar dentro de un proceso senso-motor multifactorial.

Os adelanto que en una próxima entrega desarrollaré dos temas que van directamente ligados a la que hemos visto en estos capítulos, la visión y la conducción y algunos aspectos nuevos en el tema de visión y deporte, dejando para más adelante una nueva serie de capítulos relacionados con la visión pero desde el enfoque cognitivo, donde hablaremos de cómo la visión se relaciona con la memoria, la atención, las emociones y la toma de decisiones.

En este capítulo desarrollaré los puntos siguientes:
-    Conducta y Jerarquía Neural.
-    Movimientos oculares y atención.
-    Visión y aprendizaje Senso-Motor.


CONDUCTA Y JERARQUÍA NEURAL

En la ejecución de una determinada acción, se ponen en funcionamiento dos mecanismos que se interrelacionan, el oculomotor y el motor. El oculomotor tiene dos funciones principales, (1) localizar objetos apropiados en el entorno inmediato y pasar las coordenadas al sistema motor y (2) y colocar los ojos en una posición adecuada para ofrecer un campo visual en el que se pueda desarrollar la acción que queremos lleva a cabo. El impulso principal para estas funciones es de tipo visual, suplementado por memoria a corto y largo plazo de la localización de los objetos.

El sistema motor, formula y ejecuta la secuencia de movimientos musculares requeridos para realizar la acción,  mediante la información visual y la información propioceptiva. Los estímulos de salida desde el cortex para estos dos sistemas, son el FEF (Frontal Eye Field),  para los movimientos oculares y las áreas 6 y 4 para el complejo motor y premotor.

Una de las preguntas que aparecen en este contexto es, cómo cooperan las regiones prefrontal, premotora y parietal, en la generación de una acción. Rizzolatti y Luppino (2001),  proponen un esquema en el que el área F5 del cortex premotor (que contiene las neuronas espejo), suministra  “prototipos motores” para diversas tareas de manipulación (ver figura). En una acción particular, su activación se determina por imputs del área parietal AIP, la cual tiene representaciones 3D de los objetos, con información sobre su significado vía conexiones desde el lóbulo temporal IT. También recibe imputs directos desde DLPFC (Cortex prefrontal dorso-lateral), presumiblemente sobre qué acción se está realizando. La AIP puede considerarse como proveedora de opciones o posibilidades (affordances) de acción con objetos que están en el entorno.

  
MOVIMIENTOS OCULARES Y ATENCIÓN

Podemos dirigir nuestra atención a  una zona determinada del campo visual, sin fijación foveolar (cover attention) o,  moviendo los ojos y fijando algo en la mácula (over attention).  Los cambios atencionales estarían relacionados con la preparación de los movimientos oculares. Las regiones FEF, SFEF y LIP del cortex parietal posterior, están asociadas con los movimientos sacádicos y en todas estas regiones hay células que se activan justo antes de que un sacádico se realice. Su sensibilidad a la estimulación depende del imput de la zona del campo visual, de su relevancia, en la tarea que se esté realizando en ese momento.

Los estudios con RMf demuestran que la relación entre los movimientos oculares y las áreas atencionales, no solo tienen una relación funcional sino que además se ha podido constatar una relación anatómica en la que se comparten regiones celulares y vías nerviosas.

El estudio de los mecanismos atencionales nos permiten explicar porque el mundo permanece estable cuando movemos los ojos en una sacada. Existiría un mecanismo de compensación a cargo de las células de la región LIP en el área parietal, de forma que ante un estímulo que capte nuestra atención, se produciría un “remapeo” de la escena exterior, de la representación espacial que tenemos en nuestra mente, de forma que las neuronas de la región LIP cambiarían de posición el mapa de la escena, buscando el nuevo foco u objeto que llama nuestra atención. Este “remapeo” se produce  80 mseg antes de que se inicie la sacada de búsqueda, así cuando los ojos alcance el nuevo punto de fijación, la escena externa ya estará estabilizada  por nuestra representación de la escena a nivel interno, es lo que ya hemos visto como “descarga corolaria”. Para algunos esto supone poder “ver” el futuro, adelantarnos en el tiempo, aunque sólo sea en una fracción mínima de milisegundos.

De forma general, realizamos una acción en un espacio de tiempo determinado, pero siempre de forma secuencial, no en paralelo. Ante una determinada tarea, elaboramos un plan de acción en el cerebro, dirigimos la mirada hacia la búsqueda del objeto o los objetos que necesitamos para realizar esa tarea, dentro del campo visual o el entorno que nos rodea (movimientos de ojos y/o cabeza) y activamos el sistema motor para realizar la tarea, con la ayuda del sistema perceptivo visual que guiará esos movimientos de manos, brazos, etc.

Estas fases se dan secuencialmente y se regulan en el cerebro mediante el “Control de Esquemas” o el “Sistema Supervisor Atencional”, dependiendo de la terminología que utilicemos, situado en el cortex frontal, tal como se representa en la figura:


 

Cada vez se admite con mayor consistencia el papel de los mecanismos atencionales en el control de las tareas motoras con actividad visual.

Diversos estudios evidencian el papel controlador de la atención sobre la detección de estímulos en determinadas zonas del campo visual. La estimulación del cortex  prefrontal, supone un mecanismo descendente, top-down, que es responsable de que seamos más sensibles a algunos estímulos en el campo visual,  al tiempo que produce un efecto filtro o pantalla para otros elementos de ese campo visual. Cuando buscamos un determinado objeto, si el grado de atención es alto, somos más sensibles a los estímulos que nos ayudan a localizar aquel objeto, los detalles que lo identifican dentro de la escena visual.

De la misma manera, hay evidencias que señalan el papel de la atención en los mecanismos de bottoom-up (Knudsen 2007, Itti y Baldi 2006). En una situación de alta tensión, con un elevado grado de nivel atencional, como cuando tenemos miedo, se comprueba que el umbral de detección de estímulos salientes en la escena visual, es mucho más alto que cuando el nivel atencional disminuye. Estímulos que en condiciones normales no serían percibidos, ahora si pasan a ser detectados.

VISIÓN Y APRENDIZAJE  SENSO-MOTOR


La información tarda unos100 mseg en pasar desde los ojos hasta el cerebro. En este tiempo, un coche que vaya a 48 Km/h, recorrerá 1.44 m  y un lanzador de beisbol, en el mismo tiempo, la bola habrá recorrido ¼ del trayecto hasta el bateador. Estos datos indican que es imposible hacer un seguimiento preciso de la trayectoria de movimientos que se dan en la vida diaria y sin embargo somos capaces de realizar estas actividades, especialmente la de conducir. Esto se debe a que utilizamos una serie de mecanismos para predecir la acción que vamos a realizar (feed-forward) a diferencia de los mecanismos de feed-back, que requieren mayor tiempo y que no son útiles en la mayoría de ocasiones en la vida diaria.

La realidad es que utilizamos la información feed-forward para anticipar el movimiento y la información de feed-back, para ajustarlo y calibrarlo, así tenemos velocidad y eficacia. Este sistema dual lo vemos en el ajuste de la mirada entre dos sacadas, el reflejo vestíbulo-ocular, confiere rapidez  y el reflejo optocinético (feed-back), corrige la posición de los ojos para que coincidan con el objeto que fijamos:

Este mecanismo dual permite eliminar la idea de que funcionamos con modelos internos así cuando trazamos una curva con el coche, tenemos información directa y rápida (feed-forward) con la dirección de la curva, la distancia que nos separa de la línea exterior de la carretera (punto tangente) y realizamos el ajuste fino (feed-back), si mantenemos la distancia correcta o si por el contrario nos acercamos a esta, lo cual indica que se cierra y que debemos girar más, corrige “errores”. Tenemos una serie de variables que nos van informando sobre el movimiento que debemos realizar e información dinámica, continua, que nos permite reajustar ese movimiento (luego lo veremos en mayor detalle la tratar el tema de la visión y la conducción).

En ocasiones, cuando se trata de movimientos muy rápidos, como contestar un saque de tenis, la información visual no es suficiente para ejecutar el movimiento correctamente. Se necesita un modelo que permita predecir o anticipar ese movimiento, podríamos decir que hay un modelo o representación mental que, más que anticipar la acción por sí mimo, lo que hace es facilitar la ejecución de la información feed-forward, reducir su tiempo de procesamiento, para que el movimiento se realice más rápido.

Se trataría de “mecanizar” un movimiento, es decir, crear un modelo que controle una determinada tarea o acción, existiría un “sistema control” que coordinaría la mirada, acciones motoras y control visual de los movimientos pero según un plan preestablecido, como cuando vamos en bicicleta, que implica una serie de acciones cuasi automáticas que se van reajustando sobre la marcha, si veo que el camino hace subida, cambio de marcha y debo pedalear para vencer una mayor resistencia.

Cuando juego a tenis, veo la pelota y antes de que me llegue debo cambiar la posición del cuerpo, desplazar el brazo hacia atrás, etc, ejecutar una serie de movimientos para contestar correctamente, intentando devolver la bola para que vaya en la forma y posición que quiero. Debo pensar donde quiero que vaya pero, los movimientos que realizo, están mecanizados, son estereotipados según un proceso de aprendizaje anterior basado en prueba-error. Lo vemos representado en el siguiente esquema:


Estos hechos reafirman todavía más la idea de que la visión, el direccionamiento de los ojos ante un estímulo del entorno (saliente o de búsqueda), en un contexto top-down, está muy determinado por elementos cognitivos y por modelos de acción “mecanizados” previamente, que facilitan o nos hacen más sensibles a ciertos estímulos, como los que se relacionan con un objeto que estuviéramos buscando en un entorno determinado (Najemnik y Geisler, 2005 – 2008).

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martes, 28 de diciembre de 2010

VIII.- Visión Dinámica. Control del movimiento

En este capítulo seguimos avanzando en el tema de la visión dinámica. Hemos visto los mecanismos de la visión del movimiento y ahora veremos cómo se procesa toda la información que nos llega del mundo exterior, de un escenario que cambia continuamente. Los puntos que trataremos son:

Tipos de movimientos oculares.


Control de los movimientos oculares.


Cómo vemos el mundo.


Representación visual del mundo.


Representación del mundo en el contexto de la acción.


Nuevos aspectos de neuro-fisiología de la visión.



TIPOS DE MOVIMIENTOS OCULARES

Sorprende el hecho de que cuando analizamos los movimientos de los ojos, la mayor parte del tiempo no estamos fijando o siguiendo un objeto de forma continua, lo que hacen los ojos es ir “saltando” de un punto a otro de la escena, hasta que al final, fijamos la mirada en algo y mantenemos el enfoque siguiendo el movimiento que realice ese objeto o ajustándolo a nuestro movimiento, si es que no estamos parados.

De forma general, clasificamos los movimientos en tres categorías: sacadas,  seguimiento lento y fijación, a los cuales habría que añadir las vergencias como un movimiento diferente a los anteriores.

Las sacadas son los movimientos oculares más rápidos, que redirigen los ojos hacia un nuevo punto del escenario que nos rodea. Durante la sacada, el cerebro es ciego, no procesa información visual, únicamente lo hace cuando estamos fijando un objeto. Para conseguir  esto, el sistema de percepción visual se vale de dos mecanismos, el primero se relaciona con la capacidad de resolución de la retina, sólo la mácula tiene un poder de resolución elevado que le permite enviar información de detalles al cerebro, así, hasta que no se fija un objeto, hasta que no se foveoliza, la información que envía la retina periférica, es de una calidad baja, 10 veces inferior a tan solo 20º de ésta.

Cuando se fija un objeto, tanto si estamos en movimiento como si estamos quietos pero con la cabeza en movimiento, para estabilizar el objeto y el entorno que nos rodea, disponemos de dos mecanismos muy potentes, el Reflejo Oculo-Vestibular (VOR) y el Reflejo Optoquinético (OKR). Con estos sistemas, podemos estabilizar el entorno y los objetos y establecer un movimiento lento y controlado de seguimiento de ese objeto, aunque se esté moviendo o nos estemos moviendo o, ambas cosas a la vez (dentro de unos límites).
Se admite que hacemos una media de 1 a 4 sacadas segundo, siendo 4 el número máximo, por ejemplo cuando leemos. Una sacada tarda 30 ms y el rato que mantenemos la fijación, en torno a 300 ms, lo cual supone que si durante la sacada no vemos, equivale a decir que 1.5 hs al día somos ciegos. Las sacadas son bilaterales y simétricas, solo cambia algo si se trata de un movimiento ocular de vergencia.

Las sacadas tienen unas características muy similares en todos los individuos. Su velocidad no es constante y varía según la amplitud de su recorrido, más rápida y duradera según incrementa la amplitud, con una fase de ascenso inicial y de saturación posterior. Se desencadenan tras la llegada de estímulos externos como un movimiento de algo dentro de la escena visual, la aparición de  un nuevo objeto pero, en general, se generan sacadas de forma involuntaria y de forma constante cuando hacemos algo que requiere información visual, pero sin necesidad de buscar ningún objeto determinado, por ejemplo cuando vamos caminando, los ojos se van moviendo en sacadas, escaneando la escena que tenemos delante, procesando una información de calidad mínima pero suficiente para orientarnos y no tropezar, son sacadas algo más lentas que las anteriores, 130 mseg. En la mayoría de casos, las sacadas van alternando la posición, la dirección de la mirada, a un lado y a otro, bajo la acción de los grupos musculares, (si se activan el recto medio derecho y recto lateral izquierdo, mirando a la izquierda, la siguiente sacada se realizará, hacia la derecha, activando el lateral derecho y medio izquierdo. Son  menos frecuentes los movimientos con direcciones verticales.

En la vida real se produce un escaneo del entorno con amplitudes de 30 grados, de los cuales, 20º corresponden a los ojos, las sacadas y 10º al movimiento de la cabeza.

CONTROL DE LOS MOVIMIENTOS OCULARES


El control de los movimientos oculares se realiza a tres niveles: (1) cortex cerebral, responsable de los movimientos voluntarios, (2) estructuras del cerebro medio, especialmente el colículo superior, responsable de las sacadas y (3) Tallo cerebral, responsable del sistema motor que controla directamente los músculos oculares.

Los músculos oculares reciben inervaciones procedentes de los núcleos del tallo cerebral que  a su vez, reciben inervaciones de los núcleos premotores, también situados en el tallo, ubicados sobre los primeros. A los núcleos premotores llegan inervaciones de la formación reticular pontina paramedia, responsable de las  sacadas (burst units) y del mantenimiento de la posición de los ojos durante la fijación de los objetos (tonic units). En este nivel también se encuentran los núcleos reticulares del tegmento pontino, responsables de los movimientos finos de seguimiento.

Sobre los núcleos premotores también llegan inervaciones del núcleo vestibular, responsables de la estabilización de la visión durante los movimientos de la cabeza. En los núcleos premotores es donde se organizan los patrones inervacionales responsables de los distintos movimientos oculares.

En un nivel superior se encuentra el colículo superior, responsable de la orientación visual, no solo de los ojos, también de la cabeza y el tronco. Es responsable de las sacadas y de los movimientos de la cabeza relacionados con las sacadas. En su región superficial llegan señales visuales y en sus capas más profundas llegan señales auditivas y somatosensoriales. El colículo recibe inervaciones del cortex, de las regiones frontales visuales (frontal eye fields, FEF), del área lateral intraparietal (LIP) y desde V1. Las regiones FEF y LIP de cada hemisferio estarían interconectadas a través del tálamo.

Parece que las sacadas se activan directamente desde FEF o el colículo superior aunque el FEF representaría un estadio superior de control del sistema oculomotor. El FEF sería responsable también de la fijación y seguimiento fino de los objetos. El papel que representa el LIP no está tan claro, parece que estaría  más relacionado con funciones motoras, coordinación de movimientos de manos, cabeza, etc, desde estímulos visuales.

Sobre el FEF llegarían estímulos procedentes del cortex prefrontal dorsolateral, una región asociada con la elaboración de planes de acción e inter-relación con el mundo que nos rodea.
Cuando se mueve la cabeza, se produce un movimiento compensatorio de los ojos, opuesto a la dirección de la cabeza, para estabilizar las imágenes. Este fenómeno se consigue mediante los sistemas VOR y OKR. El sistema VOR, mediante los canales semicirculares del oído, detecta la velocidad de la cabeza y envía una señal compensadora a los núcleos que controlan los músculos extra-oculares, vía núcleos oculomotores.  El reflejo de compensación es prácticamente igual al de la cabeza, con una ganancia igual a 1, muy rápido, de aproximadamente 15 mseg. Si el estimulo de giro sigue, como cuando estamos delante de un tambor giratorio, cuando la amplitud del movimiento ocular supera los 50º, se produce una sacada donde los ojos vuelven a la posición de partida, iniciándose un nuevo movimiento de seguimiento, similar a un nistagmus.

Cuando la velocidad de giro de la cabeza no es tan elevada, se activa el OKR en vez del VOR. Funciona según la velocidad en la que se deslizan la imagen sobre la retina, generando un movimiento ocular compensatorio en la dirección contraria, a través de la estimulación de los músculos extraoculares. A diferencia del VOR, se ajusta el movimiento ocular mediante un mecanismo de feedback que intenta mantener la imagen alineada en la retina, en la mácula. El VOR no tiene reajuste y el OKR intenta estabilizar la escena para que se inicie el control fino de seguimiento de los objetos.

Generalizando, podemos decir que el OKR funciona para estabilizar la escena, a través de áreas amplias de esta, mientras que los movimientos finos, requieren un target pequeño. Los movimientos  finos pueden funcionar hasta velocidades que no superen los 15º seg, y si supera esta velocidad, se dispara una sacada que intenta corregir la posición y reiniciar el movimiento de seguimiento fino. Cuando se superan los 100º seg, se inicia un movimiento sacádico constante. Cuando hay un seguimiento fino constante, se produce una ganancia de 0.9, lo que significa que si un objeto se mueve  a 10º seg, los ojos lo sigue a 9º seg, con un error de desplazamiento en la retina de 1º seg. Esto explica la imposibilidad de fijar un objeto en el sitio exacto que le corresponde y explica situaciones conflictivas como el error de los árbitros al pitar un fuera de juego.

Cuando se trata de ajustar la visión a diferentes distancias, es cuando se activan las vergencias. Son movimientos lentos y finos, con una latencia de 120 mseg aprox. Se activan tras una disparidad retiniana (macular) y pueden acompañarse de estímulo de acomodación, de reenfoque de la imagen.

CÓMO VEMOS EL MUNDO


Una de las cuestiones más importantes en la percepción visual hace referencia a los patrones de escaneo y fijación de una escena y  sí estos patrones son similares en la mayoría de individuos.
Para estudiar el primer punto, patrones de escaneo y fijación, uno de los ejemplos más utilizados es el de la lectura y la inspección de cuadros. Los primeros estudios demostraron que había una gran disparidad entre los puntos de fijación de ambos ojos y el recorrido de estos sobre la escena.  Mediante los nuevos sistemas de eye tracker (registro de los movimientos oculares),  se evidencio lo contrario, a pesar de ciertas disparidades entre los dos ojos, en la mayoría de casos se observa un gran paralelismo, haciendo buena la ley de Hering. Respecto al patrón de inspección de la escena, también se encontró una cierta concordancia, se producía una fijación sobre los puntos más relevantes de la escena, caras, figuras, etc. Si la escena la analizamos con diferentes observadores, las diferencias son mayores en el patrón de inspección pero, nuevamente se observa una cierta similitud, fijación de caras, figuras y otros elementos destacables de la escena.

Otro aspecto interesante es que los ojos realizan varias sacadas por segundo, es decir que el observador permanece muy poco rato fijando un determinado punto de la escena, va saltando y vuelve sobre ese punto varias veces.

Dos son las escuelas de pensamiento que intentan explicar el patrón de inspección de la escena. (1) Bottoom-up (abajo-arriba), en la que los ojos se mueven según estímulos salientes de la escena que llegan a la retina, sin casi intervenir aspectos cognitivos y (2) Top-down (arriba-abajo), donde los movimientos no son tanto fruto de propiedades de la escena sino de fenómenos mentales, como el propósito de buscar un determinado objeto o llevar a cabo una determinada acción, claramente de índole cognitivo. Actualmente la tendencia es pensar en un mecanismo mixto, donde se combinan los estímulos salientes (bottoom up) y aspectos cognitivos (top-down).

En esta línea de estudio, se buscó saber qué es lo que hace que un estímulo sea “saliente”. Lo primero es asumir que algo será saliente o importante, cuando reclame nuestra atención. Hay que diferenciar entre aquello que llama nuestra atención y es identificado en alguna parte de nuestra retina periférica,  pero no dispara una sacada para fijarlo con la mácula y el estímulo que si provoca la foveolización con la sacada. El primero es el más frecuente en la vida diaria y sigue un mecanismo diferente al segundo. En el primer caso hablaríamos de un proceso preatentivo y en el segundo atentivo pleno. La diferencia entre ambos procesos queda clara cuando experimentamos con la detección de estímulos básicos en una escena con distractores. En la mayoría de casos, los individuos localizan rápidamente el elemento diferencial, en menos de 10 mseg, tiempo inferior al necesario para realizar un movimiento de foveolización, es un mecanismo automático de “pop-out” tal como lo describió Treisman en 1988. Si el número de distractores aumenta pero el tiempo de reacción, de detección, permanece constante, se trata de un proceso de abajo arriba puro, periférico y, si el número de distractores supone un incremento del tiempo de reacción, gasto atencional, quiere decir que entran en juego mecanismos cognitivos y estamos ante un proceso de arriba abajo.

En la actualidad se asume que en la vida real funcionamos con mecanismo de pop out (en paralelo) y solo en determinadas circunstancias pasamos a foveolizar algo mediante un escrutinio secuencial postatentivo.

El mecanismo preatentivo funciona en paralelo, es decir, a la retina le llegan de forma simultánea diferentes estímulos de bajo nivel procedentes de la escena, e incluyen color, brillo, orientación, etc. Cada uno de estos estímulos produce un mapa de características y cada mapa se combina con los otros de forma aditiva, hasta formar un único mapa saliente con diversos puntos calientes que pueden llegar a captar la atención y generar un movimiento sacádico para ir a foveolizar uno de esos puntos (Itti y Koch, 2000). Uno de los problemas que planteaba esta teoría es que si hay unos puntos claramente “calientes” que llaman la atención, siempre iríamos a eso puntos y no apreciaríamos el resto de la escena. Para solventar este problema se especula con la existencia de un mecanismo de inhibición transitoria de los puntos calientes, de forma que los ojos pueden moverse libremente sobre la escena captando estímulos de bajo nivel, no salientes.

No parece que sea totalmente así pero, sí que es cierto que cuando analizamos una escena, solemos fijarnos en unos puntos determinados, de forma más o menos recursiva (puntos calientes), aunque el orden de movimientos oculares sea diferente cada vez o al comparar diferentes individuos (Tatler y Vincent, 2008, 2009).

Otro aspecto importante en la detección de estímulos salientes es la ubicación de estos en la escena. Sabemos que cuando se sitúan en regiones centrales, el nivel de detección es mayor que cuando están en la periferia, por eso toma más cuerpo la idea de que existe un sistema de cierta inhibición o de filtrado de los estímulos salientes más potentes, para dejar que los ojos realicen sacadas de inspección a lo largo de toda la escena. Estos movimientos también siguen ciertas “normas”, suelen ser de amplitud no muy grande y con mayor frecuencia sobre el eje horizontal (menos el vertical y menos el oblicuo).

Frente a la concepción bottoom-up de los estímulos salientes, se sitúa la hipótesis top-down, que se confirma con los estudios que demuestran que el movimiento de los ojos cambia al pasar de observar simplemente una cosa a cuando pedimos al observador que busque algo determinado en la escena. En este momento el tracker de los ojos muestra un patrón de movimientos completamente diferente, lo cual evidencia que esos movimientos pasan a estar determinados por un proceso mental de arriba hacia abajo (top-down).

La idea más generalizada es que en situaciones donde no hay una influencia fuerte de la mente (búsqueda de algo, etc), predominan los mecanismo bottoom-up, mientras que cuando se inicia un proceso mental, predominan los mecanismos  top-down.

Uno de los puntos que todavía plantea dudas es el hecho de cómo reconocemos un determinado objeto, cúando captamos alguno de los aspectos salientes en la retina periférica o cúando se produce la sacada que lo foveoliza. Parece que en situaciones donde no hay una guía mental clara, la visión seguiría un mecanismo de mapas master formados por los mapas de bajo nivel fruto de los estímulos salientes que parten de la retina periférica. Se genera un mapa de calidad media, suficiente para que tengamos una visión que nos oriente en la escena, minimizando los movimientos oculares para foveolizar (Vincent, 2007). La foveolización aparece en las tareas concretas guiadas por una idea o proceso mental, generalmente de búsqueda y,  condicionado por experiencias cognitivas previas (Torralva y Oliva 2003 y 2006), si buscamos una jarra de agua en una foto de una cocina, inspeccionaremos primero la encimera antes que el suelo, es más probable que esté en esa zona de la cocina en la foto.

El papel que ejerce el pensamiento, la mente, a la hora de guiar los movimientos oculares, parece ser cada vez más relevante. Hay experiencias realizadas con el  eye tracker en una escena donde se han filtrado los estímulos salientes, como velado de caras, etc y se observa que no hay una reducción en la fijación de puntos calientes, como los ojos, nariz y boca, aunque no se aprecien correctamente. Estos resultados estarían en línea con el hecho de que la mayoría de estos puntos salientes, como los ojos en una cara, tienen una cierta base cognitiva. Respecto a las caras, en el humano y solo en este, se detectan según patrones de pop-out, <10 mseg, incluso en escenas con un amplio grupo de distractores (Hershler, 2005).

Otro punto de interés es el movimiento ocular respecto al tiempo que miramos o inspeccionamos una escena. No está claro que en las fases iniciales del reconocimiento “manden”  los mecanismos bottoom-up, basados en estímulos salientes y que a medida que pasa el tiempo vayan perdiendo efecto. Lo que sí parece más aceptado es el tiempo en que mantenemos la fijación en algún punto de la escena. En las fases iniciales estaría en torno a 250 mseg y posteriormente se irá alargando, hasta llegar a los 350 o 400 mseg. Es como si primero realizáramos una inspección general rápida y luego fuéramos analizando con más detenimiento alguno de los puntos escrutados.

REPRESENTACIÓN VISUAL DEL MUNDO

Si preguntamos a cualquier individuo cómo vemos, seguramente responderá que vemos de forma continua y completa, es decir como cuando vemos una película. La realidad es muy diferente. El proceso de visión es subjetivo, incompleto y discontinuo. La imagen que procesamos, en la mayor parte del tiempo, no procede de una fijación macular sino de la retina periférica o, en el mejor de los casos, paramacular, es decir, una imagen de bajo nivel, tan solo cuando foveolizamos es cuando realmente percibimos los detalles del mundo exterior y eso ocupa un tiempo mínimo en el cómputo global del periodo de visión a lo largo del día. Por otra parte, en un tercio del tiempo, durante los movimientos sacádicos, nuestra visión es ciega  y, finalmente, la imagen del mundo exterior que nos formamos en nuestra psique, está muy influenciada por aspectos cognitivos y emocionales, lo cual supone un concepto de visión subjetiva, no objetiva, donde lo qué “ve” o cómo lo ve un individuo, será diferente a cómo lo ve otro individuo.

Que la visión es discontinua lo vemos en el hecho de que uno mismo no es consciente o no puede percibir los movimientos sacádicos de los ojos. Si nos colocados frente al espejo no somos capaces de ver este tipo de movimientos oculares,  sin embargo es algo evidente cuando lo comprobamos en el registro que hace un eye-tracker. La continuidad de la visión es una mera ilusión.

La visión incompleta es algo que hasta la década de los noventa no se admitió, hasta entonces se creía que la visión suponía un análisis de la escena según el método “punto por punto”, análisis detallado de cada espacio y que su adición permitía reconstruir la escena como si de un cuadro se tratara, es lo que se conoce como “picture in the mind”. Los estudios de varios autores, entre ellos O´Regan (2000), demostraron que cuando observamos una escena, un cuadro o foto, si durante  la fase ciega de una sacada, cambiamos algo de esa escena, aunque sea bastante significativo, en la mayoría de casos no lo apreciaremos, seguiremos percibiendo la escena como en su inicio.

Una posible deducción de este hecho es que no vemos mediante una representación interna del mundo que nos rodea. Para O´Regan, lo que ocurre es que nos formamos una idea del entorno que nos rodea, de bajo nivel, justo para orientarnos y, sólo en determinadas circunstancias, detectamos los detalles de una parte de ese entorno, cuando nos interesamos por algo en concreto y lo foveolizamos.

El grado de atención que ponemos en cada momento es un factor fundamental a la hora de explicar lo que vemos. Es muy diferente los detalles que recordaremos si andamos por un camino dando un paseo, que si andamos por un camino desconocido intentando recordar por donde vamos si sabemos que debemos repetirlo otro día como guías de senderismo. Para Rensink, 2000, tal como se muestra en la figura original de su trabajo, más que una imagen tipo cuadro (en dos dimensiones), lo que hacemos es construir una representación virtual en 3D con niveles de detalle muy variables, sólo los más significativo para cada propósito (orientación, artístico, buscar setas, etc).



La representación virtual de Rensink estaría directamente ligada con la idea de representación integrada de Altman y Kamide, 2007, que  señalan la relación entre la información visual y del lenguaje. Si un observador lo dejamos en una habitación y luego lo trasladamos a otra donde no hay nada, si en la primera había una ventana, cuando hablamos de la ventana o de una ventana en general, se constata que en la mayoría de casos realiza un movimiento de los ojos hacia la posición en donde se encontraba la ventana en la primera habitación, como si la buscáramos dentro de una construcción virtual en nuestra mente, donde conjugan espacio y visión. Esta idea de integrar lenguaje y visión se sitúa más en la concepción dinámica de la percepción visual, alejándose de la concepción pictórica estática de antaño. La información hablada y la representación espacial generan un entorno virtual mucho más efectivo.

El espacio virtual puede ser de tipo egocéntrico o alocéntrico, es decir, en el primer caso representamos aquello que veríamos delante nuestro, como cuando buscamos un objeto determinado en una habitación, nos fijamos en objetos más pequeños que nuestro cuerpo, mientras que en la construcción alocéntrica, el espacio virtual es mayor, toda la habitación o el apartamento donde estamos, en general es una representación mayor que nosotros (Hayhoe, 2008).

Otro aspecto importante es cómo retenemos o cuánto retenemos, la información que estamos utilizando del entorno en un momento determinado. Cuando hacemos algo que requiere información visual, hemos dicho que tendemos a construir una representación virtual del entorno y de lo que tenemos delante de nosotros, el objeto que manipulamos, ese escenario virtual no está formado con todos los detalles de la realidad, sólo entran aquellos aspectos que nos son útiles para realizar aquella tarea determinada. El problema que se plantea ahora es, no solo qué elementos entran en la representación mental sino, en cómo van apareciendo y desapareciendo, ya que hemos dicho que la representación virtual es dinámica, no pictórica estática. Tatler, 2001, constató que si a un individuo que está realizando un determinado tipo de tarea, como puede ser servir café, y en la mitad de la tarea se le dice que vaya a encender las luces (apretar el interruptor que está en una pared), y al finalizar esta acción se le pide que describa lo que recuerda, éste dará una gran cantidad de detalles de la pared pero muy pocos sobre la tarea inicial de servía café, que tan sólo hace unos segundos ocupaba su atención principal.

La conclusión a la que se llega es que utilizamos solo la información del entorno, la que es mínimamente necesaria para realizar las tareas que estamos realizando en un momento preciso y que está información va cambiando rápidamente, lo que utilizamos es de forma instantánea, sólo mientras nos es útil,  así cuando cambiamos a otra cosa, ese dato se elimina de la memoria operativa, es como si no interesara guardarlo, ya no es útil en la representación virtual y mantenerlo puede interferir con los nuevos puntos entrantes y conducir a error, además del gasto energético que supone mantener más datos de los necesarios.

REPRESENTACIÓN DEL MUNDO EN EL CONTEXTO DE LA ACCIÓN

Cuando avanzamos en la idea anterior de la representación virtual, como algo dinámico, alcanza su momento álgido cuando se trata de tareas con una actividad motora importante, como jugar al tenis. En toda acción motora cabe diferenciar dos niveles, el referente a la especificación de la tarea y el referente a la ejecución de la tarea.

La especificación de la tarea supone todo aquello que está relacionado con la planificación de una tarea, la lista de acciones necesarias para conseguir el objetivo propuesto. Cabe diferenciar entre tareas rutinarias y las que no lo son. En el primer caso no se necesita una supervisión detallada, las solemos hacer de forma semiautomática, y se produce un proceso competitivo de esquemas que guían de forma rápida y con poco gasto energético nuestra actividad en el desarrollo de una tarea, al contrario de los mecanismos de esquemas secuenciales, que requieren mayor tiempo y son los propios de las tareas no rutinarias. En este último caso, las tareas están marcadas por el Sistema atencional de supervisión, que supone la toma de consciencia de los pasos a realizar en una tarea. Este sistema se localiza en la región dorsal prefrontal del cortex, mientras que la planificación de la tarea se realiza en el cortex premotor y los ganglios basales.

NURO-FISIOLOGÍA DE LA VISIÓN

Después de lo visto hasta ahora, estamos en condiciones de hacer una “puesta al día” de los aspectos más relevantes de la neuro-fisiología de la visión, de actualizar la distribución de los impulsos visuales en las áreas cerebrales y de sus interconexiones.

1.- EL IMPULSO VISUAL.

Los ojos envían la información retiniana a través del Nervio Óptico hacia el núcleo geniculado lateral del tálamo y de aquí hacia el cortex occipital. Algunas fibras del NO alcanzan el colículo superior. La mayoría de imputs visuales pasan por las áreas corticales primarias de la región occipital, V1, dividiéndose y proyectándose sobre otras áreas en las que se procesa la información de forma más selectiva, como V4 para el color y V5 para el movimiento. De forma general se admite que desde la región occipital partirían dos vías principales, la ventral y la dorsal. La ventral se dirige hacia los lóbulos temporales y llevaría información sobre la identificación de los objetos. Las células de estas regiones responden a estímulos como el de una cara, las manos, etc. La vía dorsal se dirigiría hacia  los lóbulos parietales y procesaría información sobre la localización y movimiento de los objetos.

2.- EL IMPULSO MOTOR (OUTPUT).

A ambos lados del sulcus central  está la región somato-motora del cortex. Posterior al sulcus está la zona somato-sensorial que recibe estímulos de la superficie corporal y de la musculatura, de forma topográfica. En la región anterior del sulcus se encuentra el cortex motor, con una estructura topográfica de todo el cuerpo,  similar a la que encontramos en la región sensorial.

Ambas regiones están conexionadas y permiten realizar los movimientos de nuestro cuerpo, desde los patrones más groseros hasta los más delicados movimientos de manipulación manual de los dedos.

3.- EL SISTEMA DE LOS MOVIMIENTOS OCULARES.

La parte principal del cortex en el control de los movimientos oculares está en el región visual forntal (FEF) del área 8 de Brodmann, delante del surco arcuato. Recibe imputs de otras regiones del cortex, desde zonas parietales: área intraparietal lateral (LIP), y zonas temporales: área visual medio temporal (MT) y la región media superotemporal (MST), especialmente dedicadas a la detección del movimiento. Otra región frontal dedicada al control de la motilidad ocular es la región visual suplementaria (Supplementary Eye Field, SEF), localizada en la zona rostral del área 6, en el banco dorsal del sulcus cingulado (fisura longitudinal). La estimulación de esta región ocasiona movimientos sacádicos, aunque con mayor latencia que los que se originan en la estimulación del FEF.



Las salidas principales del FEF, a nivel subcortical, van hacia el colículo superior (CS) y los núcleos oculomotores. El SC actúa como un organizador superior de la magnitud y dirección de los movimientos oculares sacádicos, así como los movimientos de orientación de la cabeza. El SC envía fibras retrogradas hacia el FEF a través del tálamo mediodorsal y también sabemos que está conectado con la región LIP del cortex parietal. Las señales neurales que controlan de forma precisa los músculos oculares, sacadas y movimientos lentos, resultan de la interacción de las células premotoras de la formación reticular pontina paramedia (PPRF) y de las neuronas motoras de los núcleos oculomotores,  (Guitton, 1991).

4.- CONTROL DE EJECUCIÓN:  CORTEX PREFRONTAL.

Los lóbulos prefrontales los dividimos convencionalmente en áreas ventrales y dorsales. El cortex prefrontal dorsal, áreas 6 y 46 en el sulcus principal,  está dedicado al control visual del entorno y está conectado recíprocamente con el FEF en el área 8 y con el cortex dorsal premotor.

También está conectado recíprocamente con el lóbulo parietal inferior, particularmente con el área 7a que procesa información sobre la dirección de la mirada y la localización espacial de los objetos. Tiene una proyección importante sobre el colículo superior y sobre el sulcus temporal superior en el lóbulo temporal, con conexiones reciprocas  con el cortex parietal inferior. De esta forma el cortex dorsal prefrontal está conectado simultáneamente con la vía dorsal y la ventral.

Las lesiones del cortex prefrontal dorsal, suponen alteraciones en la localización espacial de los objetos, memoria espacial y en la elaboración de planes de acción.  Parece que en esta región prefrontal cabría diferenciar  entre áreas medias y laterales, dedicadas principalmente a la elaboración de un plan de acción, pero antes de su ejecución, mientras que las regiones posteriores se activarían una vez se inicia la acción, previamente planeada.
Las conexiones principales del cortex prefrontal ventral están en el lóbulo temporal y en la amígdala. Respecto a esta última, parece que se centraría en la selección de la respuesta más adecuada para obtener éxito.

5.- RESOLUCIÓN DE CONFLICTOS: CORTEX CINGULADO ANTERIOR.

Situado en la superficie interna del cortex entre el cuerpo calloso y el sulcus cingulado se encuentra el cortex cingular. La región anterior del cortex cingulado (ACC), área 24, se ha visto que está implicado en la resolución de conflictos (conflict monitoring), durante tareas complicadas. Establece conexiones con el FEF, cortex preforntal y cortex paritetal, lo cual le confiere a este núcleo, el ACC, características ideales para monitorizar información visual tipo bottom-up e información top-down, en el control visual de la conducta.

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