Podemos ver gracias a una metamorfosis de la retina que ocurre en menos de un picosegundo
EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE
Una investigación ha descubierto cómo el impulso lumínico que llega a la retina se convierte en impulsos eléctricos que el cerebro puede entender e interpretar para dibujarnos el mundo que vemos. Todo ocurre en menos de la billonésima parte de un segundo. Y es lo que permite al gato tener siete vidas.
A veces en los laboratorios ocurren cosas que parecen de cine: una investigación ha podido observar en tiempo real los procesos moleculares que ocurren por primera vez en el ojo cuando la luz llega a la retina. Es como ver el primer instante del universo tal como lo contemplamos cada día.
Gracias a un láser de rayos X de electrones libres, esta investigación, desarrollada por científicos del Instituto Paul Scherrer PSI en Suiza, ha determinado que todo el proceso que nos permite ver la luz se desarrolla en menos tiempo que la billonésima parte de un segundo, según informan estos investigadores en un artículo publicado en la revista Nature.
Este proceso consiste en la pequeña modificación que ocurre en el interior de una proteína presente en nuestra retina, llamada rodopsina. La retina es la capa de tejido sensible a la luz que se encuentra en la parte posterior globo ocular.
La modificación de esa proteína no solo ocurre en un período de tiempo increíblemente corto, sino que también es el único paso del proceso de la visión que depende de la luz.
EL PRINCIPIO DE TODO
La nueva investigación ha analizado qué sucede después de esta primera billonésima de segundo de percepción visual.
Lo que ocurre es que una molécula retinal situada en el centro de la rodopsina se retuerce cuando recibe el impacto de la luz y enciende el pigmento visual, un componente químico implicado en la percepción de la luz.
Esa molécula retinal aprovecha la energía de la luz para inflarse y alejar sus extremos de su centro. Su metamorfosis, del estado plegado al estado alargado, es lo que toma menos de un picosegundo, que es la billonésima parte de un segundo. Es uno de los procesos más rápidos de la naturaleza que nos permite ver el mundo que nos rodea.
El investigador Gebhard Schertler muestra la metamorfosis que experimenta la molécula retinal para que podamos ver el mundo. /SCANDERBEG SAUER. PSI.
SEÑAL ELÉCTRICA
Esta agitación de la molécula retinal rompe algunos enlaces formados por las fuerzas que existen entre la retina y la rodopsina, liberando así energía.
Esta energía se transmite como una señal eléctrica desde el pigmento visual a las células sensoriales y se inicia el proceso visual.
La visión se hace posible porque la rodopsina presente en los bastones de la retina convierte el estímulo luminoso en una señal eléctrica: de esta forma envía mensajes comprensibles al cerebro, ya que las neuronas son células especializadas en transmitir electricidad.
Gracias a esas señales eléctricas, el cerebro reconoce, procesa e interpreta los impulsos conducidos por el nervio óptico después de la metamorfosis retinal y los convierte en imágenes con sentido para nosotros.
TAMBIÉN UN GATO
Esta investigación también ha aclarado, indirectamente, un misterio que rodea a los gatos: tienen una propiedad particular que les ha otorgado el mito de que tienen siete vidas.
Este mito se basa en que, cuando se precipitan al vacío, siempre caen de pie: disponen de un reflejo natural que los lleva a girar durante la caída de un árbol (por ejemplo) para darse la vuelta.
Todo este proceso empieza con la cabeza, que cuando cae el gato empieza a rotar para recuperar su rotación normal.
Durante esa rotación de la cabeza, la retina del gato toma parte de la energía de la luz para inflarse brevemente y alejarse de su centro, lo que le otorga la flexibilidad que necesita para favorecer el cambio de la postura del cuerpo durante la caída.
VISIÓN DE LOS VERTEBRADOS
El nuevo hallazgo ha permitido arrojar luz sobre ese extraño reflejo del gato que le permite salvar la vida en más del 90% de los casos después de caer al vacío, consideran los investigadores en un comunicado.
"Nuestro estudio arroja luz sobre las primeras etapas de la visión en los vertebrados y revela aspectos fundamentales de los mecanismos moleculares detrás de la fotoactivación del pigmento visual", escriben los investigadores en su artículo.
Por primera vez, concluyen, es posible comprender exactamente cómo se activa el "interruptor principal" en la retina cuando se expone a la luz y podemos ver lo que hay a nuestro alrededor en cada momento.
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REFERENCIA
Ultrafast structural changes direct the first molecular events of vision. Thomas Gruhl et al. Nature (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-05863-6
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Fuente:
