Un selecto grupo de neuronas tiene el poder de construir la realidad visual, completando las piezas que faltan en la información que reciben nuestros ojos
Recreación artística de cómo neuronas específicas se activan en nuestro cerebro, no solo para procesar la información visual, sino para construirla activamente, rellenando los vacíos para dar forma a la realidad que percibimos. / IA/T21
EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE
T21/Madrid27 SEPT 2025
Nuestro cerebro dibuja constantemente contornos donde no los hay para dar sentido al mundo que vemos. Ahora, un equipo de científicos ha logrado identificar a las células responsables de este "truco" y, por primera vez, ha conseguido activarlas a voluntad con un láser, proyectando una ilusión directamente en la mente sin necesidad de estímulo visual alguno.
Todos hemos experimentado la capacidad del cerebro para crear ante nuestros ojos figuras, formas y contornos que físicamente no existen. Este fenómeno, conocido como ilusión óptica, no es un simple error o un truco curioso, sino una ventana natural para comprender uno de los procesos más fundamentales de la mente: la inferencia sensorial, es decir, cómo el cerebro utiliza las expectativas y el conocimiento previo para dar sentido a un mundo del que a menudo solo recibimos información parcial y ambigua.
Un equipo de científicos de la Universidad de California en Berkeley y del Allen Institute ha logrado desvelar los mecanismos neuronales que nos permiten "ver" lo que no está ahí. Su investigación, publicada en la revista Nature Neuroscience, se centró en la clásica ilusión de Kanizsa, en la que percibimos un triángulo blanco brillante a partir de tres círculos negros a los que les falta una porción en forma de cuña. Aunque no hay líneas que delimiten ese triángulo, nuestro cerebro las dibuja. La gran pregunta es: ¿cómo lo hace? ¿Qué células específicas son las responsables de completar esa imagen?
El cerebro interpreta lo que ve
Para resolverlo, los investigadores emplearon técnicas de vanguardia en ratones, animales que también perciben estas ilusiones. Mediante el uso de microscopios de alta resolución, observaron la actividad de miles de neuronas en la corteza visual primaria (V1), la primera región cerebral que procesa la información que llega de los ojos.
Y descubrieron algo sorprendente: un pequeño y selecto grupo de neuronas se activaba exclusivamente en respuesta a la figura ilusoria completa, pero permanecía indiferente ante sus componentes por separado.
Bautizaron a estas células como "codificadoras de contornos ilusorios" o "IC-encoders". Este hallazgo es crucial, ya que sugiere que incluso en las etapas más tempranas del procesamiento visual, el cerebro ya está interpretando y construyendo una percepción que va más allá de la suma de sus partes.
Neuronas ilusionistas
El siguiente paso fue utilizar una tecnología llamada optogenética holográfica, mediante la cual los científicos pudieron apuntar con un rayo láser a estas neuronas "ilusionistas" previamente identificadas. Esta técnica permite activar grupos de células cerebrales como si se pulsara un interruptor para encenderlas a voluntad. Lo hicieron en ausencia total de cualquier estímulo visual: el ratón no estaba viendo nada.
Al fotoactivar únicamente a las neuronas "IC-encoders", el resto de la red neuronal en la corteza visual primaria del ratón comenzó a comportarse exactamente igual que si el animal estuviera contemplando la ilusión. Así lograron recrear la representación neuronal del contorno ilusorio sin que este contorno existiera en el mundo exterior. Habían "proyectado" la percepción de la ilusión directamente en el cerebro del roedor.
Este fenómeno, conocido como "completado de patrones" (pattern completion), demostró de manera causal que este grupo específico de neuronas no solo responde a la ilusión, sino que tiene la capacidad de iniciar y difundir la señal para construirla en el resto del circuito local.
La investigación reveló además una división del trabajo en la corteza visual. Por un lado, existen unas neuronas, llamadas "respondedoras de segmentos", que se encargan de detectar las piezas individuales de la imagen (los "pac-man") y enviar esa información "hacia arriba", a áreas cerebrales superiores. Por otro lado, las neuronas "IC-encoders" reciben una señal "desde arriba", una especie de predicción o inferencia elaborada por esas áreas superiores, y la difunden localmente para reforzar y "fijar" la percepción del objeto completo. Se establece así un bucle recurrente entre áreas cerebrales que refina continuamente nuestra percepción del mundo.
Estrategia cerebral
Este descubrimiento trasciende la mera explicación de las ilusiones ópticas. El mecanismo de completado de patrones impulsado por la retroalimentación de áreas superiores parece ser una estrategia universal del cerebro para enfrentarse a la incertidumbre.
Es, probablemente, el mismo proceso que nos permite reconocer un objeto, aunque esté parcialmente oculto, leer una caligrafía descuidada o identificar el rostro de un amigo entre una multitud, según los investigadores.
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Referencia
Recurrent pattern completion drives the neocortical representation of sensory inference. Hyeyoung Shin et al. Nature Neuroscience (2025). DOI:https://doi.org/10.1038/s41593-025-02055-5
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Fuente:
