El cerebro humano, una cámara digital

Un equipo del CSIC ha descubierto que el cerebro posee un sofisticado procesador de imágenes similar al de una cámara digital.

Un equipo liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto que el cerebro posee un sofisticado procesador de imágenes similar al de una cámara digital.

Se trata del núcleo geniculado lateral del tálamo, una parte del cerebro que recibe información directamente desde la retina y la envía después a la corteza cerebral para su análisis.

El estudio, publicado en la revista Neuron, sostiene que el ojo funciona como una cámara digital -su calidad depende del número de píxeles- y, por lo tanto, la resolución de la imagen que proporciona al cerebro también está limitada por el número de píxeles, o células ganglionares, de la retina.

«Los circuitos neuronales que forman el núcleo del cerebro interpolan para obtener una imagen retiniana con mayor número de píxeles y, por lo tanto, mayor resolución aparente, lo que permite al cerebro incrementar el tamaño de la imagen retiniana antes de proceder a un análisis más detallado», afirma Luis Martínez, investigador del Instituto de Neurociencias de Alicante, centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández.

Incrementar la resolución por interpolación es algo habitual en el tratamiento de imágenes, aunque este proceso tiene una deficiencia: reduce el contraste local, lo que hace que las imágenes se vean desenfocadas.

En el caso de las cámaras, un filtro es suficiente para solucionar este problema, aumentar el contraste local y disimular la falta de enfoque.

Según Martínez, en el cerebro, el problema es similar o más grave, ya que la resolución final del ojo es de apenas un megapíxel.

«Hemos descubierto que la relación entre los dos tipos celulares principales del tálamo, dos masas esféricas de tejido gris, situadas dentro de la zona media del cerebro, permite compensar los efectos adversos de la interpolación de la misma manera que lo haría, por ejemplo, una cámara digital», precisa el investigador del CSIC.

A través de modelos matemáticos, los investigadores han deducido que los circuitos de la retina y el tálamo implicados en estas dos operaciones, interpolación e incremento del contraste local de las imágenes visuales, se generan durante el desarrollo embrionario.

La única limitación es la cantidad de cable utilizada para conectar la retina con el cerebro, que es la mínima necesaria para generar un circuito funcional, un principio ya enunciado por Cajal hace más de un siglo.

Esa necesidad de mantener el tamaño del ojo lo más reducido posible y la longitud de axones o cables que lo unen con el cerebro lo más corta posible es lo que limita el número de píxeles que tiene el ojo.

«La razón es que, aunque un mayor tamaño del ojo mejoraría la calidad y resolución de la imagen, lo haría a costa de incrementar el gasto metabólico y el espacio requerido para enviar esa información visual al cerebro», agrega Martínez.