Experiencias  visuales

La cruz invisible

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Introducción

Esta experiencia busca que el alumnado experimente una limitación de carácter mecánico del sistema visual.

Los ojos son el órgano principal del sistema visual. Son los encargados de captar las señales lumínicas del exterior y enviarlas al cerebro para su futura interpretación. Las células encargadas de captar la información lumínica del exterior son los fotorreceptores, que se encuentran en la parte posterior del ojo en una estructura llamada retina.

La información captada por los fotorreceptores, converge en el nervio óptico, que es el encargado de transmitir las señales en dirección al cerebro. Dada la presencia del nervio óptico, encontramos un lugar en la retina donde no tenemos fotorreceptores y, por ende, donde los estímulos visuales no encuentran fotorreceptores que los capten. Ese punto de la retina -donde se origina el nervio óptico- es lo que se conoce como "punto ciego".

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En el día a día, no experimentamos la existencia del punto ciego por varias razones. En primer lugar, el punto ciego de un ojo está cubierto por el otro ojo. En segundo lugar, el punto ciego se encuentra en una zona periférica de nuestra visión, donde la resolución es bastante menor que en la fóvea (zona de máxima agudeza visual debido a una mayor densidad de fotorreceptores). Finalmente, el cerebro ejerce un mecanismo de "completado", rellenando el hueco que deja el punto ciego.

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Material y procedimiento

Para esta experiencia, los alumnos deberán tener o dibujar en una hoja de papel un círculo y una cruz, separados aproximadamente un palmo de distancia. Deberán sostener este papel a la altura de los ojos, estirando el brazo todo lo que puedan.

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A continuación, deberán cerrar el ojo que les quede delante del círculo (en el caso de la imagen superior, el ojo derecho) y, con el ojo izquierdo, deberán cruzar la mirada y mirar el círculo. Es esencial que miren al círculo en todo momento. Una vez hecho esto, deberán ir desplazando el papel poco a poco, acercándolo a su cara. Aproximadamente a medio camino, observarán que, mirando al círculo, la cruz desaparece por completo, pues la estamos situando encima del punto ciego de nuestro ojo. El motivo por el que la cruz desaparece, como hemos comentado anteriormente, es que la información lumínica procedente de la cruz está impactando en una zona de la retina sin fotorreceptores, por lo que no puede captarse esa información visual.

Extra

Yendo un paso más allá, se puede probar la siguiente experiencia del punto ciego. Donde el alumnado tiene que explicar qué ocurre cuando el espacio entre las líneas se sitúa en el punto ciego. Experimentarán que esta se junta, pero la pregunta es "¿por qué?"

En este caso, lo que sucede es que el cerebro busca completar la información que le falta y, para ello, recurre a una solución probabilística: completar la imagen con la solución más probable. En este caso, el cerebro interpreta que lo más probable es que se trate de una línea contínua, por lo que "se inventa" un trozo de línea inexistente. 

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La pantera verde

Introducción

Esta experiencia busca que el alumnado experimente una limitación bioquímia del sistema visual.

Las células encargadas de captar la información visual son los fotorreceptores. Hay dos tipos de fotorreceptores: los bastones y los conos. Los bastones son los más abundantes y se encuentran principalmente en la periferia de la retina. Los bastones no son sensibles a los colores, pero se activan ante muy poca estimulación visual, por lo que captan muy bien las formas, los contrastes y el movimiento. Los conos, por otro lado, trabajan con más iluminación, y son los que nos permiten ver en color. Existen tres tipos distintos de conos, sensibles a diferentes espectros lumínicos:

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• Rojos (tipo L)

• Azules (tipo S)

• Verdes (tipo M)

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Según qué conos se están estimulando, veremos unos colores u otros. Asimismo, la combinación de diferentes conos darán colores compuestos de acuerdo a la imagen de la derecha, siendo el blanco la presencia de todos

los espectros lumínicos comprendido por el rango de los conos y el negro su ausencia.

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Una vez dicho esto, hemos de explicar otro concepto clave: la saturación de los receptores. Para entender qué es la saturación de los receptores, haremos un símil con el potencial de acción en las señales neuronales. Tras mandar un potencial de acción, las neuronas tienen un periodo de hiperpolarización, donde es muy difícil conseguir un nuevo potencial de acción.

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La estimulación contínua de un fotorreceptor, causa un efecto similar, haciendo que este no pueda enviar su señal al cerebro durante unos segundos. Este proceso puede generar perceptiones de color incorrectas, como se verá en esta experiencia.

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Material y procedimiento

Para esta experiencia, se deberá proyectar a los alumnos la siguiente imágen:

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Los alumnos deberán mirar fijamente a esta imagen durante 30 segundos, fijando su mirada en la cruz que se encuentra dentro del ojo de la pantera.​

Al cabo de 30 segundos, el profesor pondrá la siguiente imagen, procurando que cubran el mismo espacio visual.

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Durante unos segundos, los alumnos verán a la pantera de color rosa y el árbol de color verde, pese a que en realidad tiene el fondo blanco.

Esto se debe a que, en el caso de la pantera, los conos verdes se han saturado debido a la prolongada exposición al color verde. Al cambiar la imagen y presentar el color blanco, que recordemos tiene todos los colores, los conos verdes no han podido enviar su señal al cerebro -estaban saturados- por lo que, hasta que han vuelto a estar operativos, hemos visto el blanco de color rosa, pues el cerebro solo recibía la información procedente de los conos rojos y azules, cuya combinación es el color rosa. En el caso del árbol ha sucedido lo contrario: los conos azules y rojos se han saturado por lo que, ante la luz blanca, solo se han activado los conos verdes.

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Extra

Existen otras ilusiones similares, como la siguiente, donde mirando fijamente al centro, los círculos rosas se transforman "misteriosamente" en un círculo verde que va girando.