Los científicos han ideado un método para manipular el ojo humano, permitiéndole ver colores completamente nuevos que están más allá del alcance de la visión humana natural. Con esta técnica, los investigadores permitieron que cinco personas vieran un nuevo color, denominado “olo”, que los participantes del estudio describieron como un “azul verdoso de una saturación sin precedentes”. Los investigadores, algunos de los cuales participaron en el experimento, describieron su técnica y el nuevo color en un estudio publicado el viernes 18 de abril en la revista Science Advances.
“El objetivo final es proporcionar control programable sobre cada fotorreceptor [célula sensible a la luz] en la retina”, principalmente con fines de investigación, afirmó el coautor principal, James Fong, estudiante de doctorado en informática de la Universidad de California, Berkeley. “Aunque no se ha logrado a ese nivel, el método que presentamos en el estudio actual demuestra que muchos de los principios clave son posibles en la práctica”, declaró Fong a Live Science en un correo electrónico.
Controlar la retina a este nivel granular podría abrir nuevas vías para el estudio de la visión, según los investigadores. Por ejemplo, los científicos podrían usar el sistema para replicar los efectos de diferentes enfermedades oculares y comprender mejor la pérdida de visión que provocan. En teoría, la técnica también podría utilizarse para simular la visión a todo color en personas daltónicas, compensando así la ausencia o el defecto de sus fotorreceptores.
Al utilizar el sistema para introducir al cerebro nuevos datos visuales y patrones de estimulación de la retina, en teoría, “podría ser posible que esta persona [daltónica] aprendiera a ver la nueva dimensión del color”, sugirió Fong.
Viaje a Oz
Los ojos humanos contienen células sensibles a la luz, llamadas fotorreceptores, que se presentan en dos formas: bastones y conos. Los bastones permiten la visión nocturna, ya que responden a niveles relativamente bajos de fotones, o paquetes de radiación electromagnética.
Los conos dominan la luz brillante y están especializados en detectar longitudes de onda específicas de la luz visible, a saber, rojo, verde y azul. Estos tres tipos de conos se denominan respectivamente «L», «M» y «S», en referencia a las longitudes de onda larga, media y corta del espectro visible a las que son más sensibles.
Una vez activados los conos, la visión del color depende de que el cerebro interprete los patrones de activación de estos tres tipos de células en la retina. Cada patrón actúa como un código, y diferentes códigos generan distintas percepciones de colores e intensidades de luz.
Los conos M son más sensibles al verde, pero técnicamente responden a todo un espectro de colores que se superpone completamente con las longitudes de onda a las que reaccionan los conos L y S. Por lo tanto, en condiciones naturales, no se pueden activar los conos M sin activar también los conos L y S. Los científicos se preguntaron qué sucedería si se pudiera desafiar esta regla y activar exclusivamente los conos M.
“Iniciamos este proyecto específicamente para estudiar la estimulación del cono M”, dijo Fong. “Pero pronto nos dimos cuenta de que la tecnología subyacente requerida sería muy útil para estudiar la función visual a un nuevo nivel de escala y precisión”.
La técnica resultante de estimulación retiniana fue bautizada como “Oz”, en homenaje a las gafas verdes que usaban los habitantes de la Ciudad Esmeralda en los libros originales de “El Mago de Oz”. Este método requiere un mapa detallado de la retina de cada usuario. Para crear dicho mapa, los investigadores comenzaron grabando múltiples videos de la retina y uniéndolos para capturar el aspecto del tejido.
A partir de ahí, se etiquetaron los conos L, M y S. La ubicación de estas células es única en la retina de cada persona, señaló Fong. Para identificar cada cono, los investigadores emplearon una técnica llamada tomografía de coherencia óptica con óptica adaptativa (OCT-AO), que consistía en proyectar luz sobre las células y medir su cambio de forma. Esta respuesta varía según la longitud de onda a la que sea sensible el cono.
Con un mapa retiniano detallado, el equipo realizó sus experimentos. Cada participante se sentó frente a una pantalla con un pequeño cuadrado en el centro, donde se aplicaba la estimulación Oz. La estimulación se dirigió a tipos específicos de conos con luz láser de longitud de onda visible, llamadas microdosis láser. Así, para activar solo los conos M, el sistema aplicó láseres solo a esas células. Los científicos también utilizaron una señal en tiempo real del ojo durante el experimento, y el enfoque tuvo en cuenta el movimiento sutil del ojo para garantizar que los láseres alcanzaran sus objetivos.
Revelando un nuevo color
Al estimular únicamente los conos M, se reveló el color olo, cuyo nombre se refiere a las coordenadas en un mapa de color 3D: “0, 1, 0”. La “o” es un cero, lo que indica la falta de estimulación de los conos L y S, mientras que la “l” es un 1, lo que indica la estimulación completa de los conos M. Tras estimular olo de forma aislada, los científicos también pudieron incorporar el color en las imágenes y vídeos visualizados por los participantes.
Una forma de imaginar el olo es pensar en la luz de un puntero láser verde y luego aumentar la saturación. En comparación con el olo, la luz láser monocromática se ve “pálida”, comentaron algunos participantes. “Me resulta muy extraño imaginar cómo algo más podría estar tan saturado como para que el láser se vea pálido en comparación”, dijo Fong.
Aunque Oz ya puede ampliar los límites de la visión humana, tiene algunas limitaciones en su configuración actual. Por ejemplo, los participantes no pueden mirar directamente la pantalla de Oz, señaló Fong, porque los conos en el centro de la retina son muy pequeños, lo que dificulta la localización de la luz láser. Por ello, los participantes del estudio vieron Oz con visión periférica, mirando un punto fijo ligeramente alejado del cuadrado.
Con el tiempo, Oz podría aplicarse en la fóvea (la parte central de la retina que permite una visión súper nítida), pero “será un desafío importante en la práctica”, dijo Fong.
Otra limitación es que, actualmente, los usuarios deben fijar la mirada en un punto para usar Oz, ya que los científicos mapearon solo una pequeña porción de la retina, que contiene miles de conos, como prueba de concepto. Permitir que las personas desplacen la mirada libremente presentaría “dificultades técnicas sustanciales”, escribieron los autores en su artículo. Esto se debe a que se necesitaría mapear una mayor parte de la retina y el método para administrar microdosis tendría que ser extremadamente preciso para rastrear el movimiento ocular.
Los científicos ahora exploran la idea de usar Oz para estudiar y tratar el daltonismo, así como para estimular la experiencia de tener un cuarto tipo de cono. Esto ocurre de forma natural en algunas personas y resulta en una rara capacidad llamada tetracromatismo, que aumenta su sensibilidad al color. El equipo también está usando Oz para modelar diversas enfermedades oculares.
Fuera de la investigación científica, Oz podría usarse teóricamente para pantallas en color de uso cotidiano, como las de la televisión o la pantalla del teléfono, pero esa aplicación parece muy poco probable, dijo Fong.
“Nuestro método actual depende de láseres y ópticas altamente especializados que definitivamente no llegarán a los teléfonos inteligentes ni a los televisores en un futuro próximo”, afirmó. Así que, por ahora, el olo seguirá siendo un color raro, visto solo por unos pocos.
Fuente: Live Science.