Alteraciones de la percepción visual: Alicia, Todd y Gulliver

Es una sensación que muchos habréis experimentado, sobre todo si vivisteis en los 60 vuestra época de juventud con cierto desenfreno. Pero también si habéis sufrido una mononucleosis infecciosa, delirios febriles, migrañas o incluso en sueños. También con algunos fármacos de prescripción como zolpidem o citalopram se han descrito casos.

Estamos hablando, cómo no, de un espectro de alteraciones de la percepción visual conocidos con el nombre de micropsia y macropsia. Ambas entidades pueden estar causadas por el consumo de drogas alucinógenas como el LSD, la psilobicina (hongos alucinógenos) o la marihuana; pero como hemos mencionado son frecuentes también en enfermedades como la infección por el virus de Epstein-Barr (mononucleosis), los tumores encefálicos, alteraciones oculares, migrañas, síndromes epilécticos o hipoglucemias. También hay quienes defienden la alta prevalencia de estos síntomas en niños sin que forme parte de ninguna entidad patológica.

La micropsia y la macropsia son temas recurrentes en la literatura y en el cine. El ejemplo más evidente lo encontramos en las atribuladas aventuras de Alicia por los mágicos alucinógenos mundos de Lewis Carrol quien a lo largo de su paso por el país de las maravillas aumenta y encoge su talla tantas veces como podáis recordar. La historia, reinterpretada en la gran pantalla bajo la dirección de Tim Burton en 2010 coincide en fechas también con la última versión fílmica de otras aventuras, las de Gulliver, que también ha tomado la Medicina como referencia para dar nombre a estas alteraciones de la percepción.

Así pues, la micropsia, macropsia y otras alteraciones visuales se presentan en el conocido como Síndrome de Alicia en el País de las Maravillas (AIWS por sus siglas en inglés). Y también se ha llamado alucinación Lilliputiense al fenómeno de percibir los elementos externos mucho más pequeños de los que en realidad son y muy alejados.

Cabe destacar también el conocido como síndrome de Todd, que presenta similitudes con al AIWS ya que está constituido por una imagen distorsionada del espacio, tiempo y cuerpo. En este caso el paciente percibe una metamorfosis de todo su cuerpo o de una parte, asociada a alucinaciones visuales.

Sin embargo, para estudiar este tipo de fenómenos y sus implicaciones en nuestro comportamiento, no parece muy ético drogar a un grupo de voluntarios con LSD. Así que los investigadores del Instituto Karolinska (Suecia), que ya nos tienen acostumbrados a peculiares experimentos sobre la percepción, se propusieron simular estas alteraciones de la percepción visual armados con unas gafas de realidad virtual y unos cuantos muñecos.

Así han logrado dar respuesta a una de las preguntas clásicas de la filosofía y la psicología ¿está condicionada la percepción de nuestro entorno en función de la idea que tenemos sobre nosotros mismos?. Y lo hacen desde un artículo en PlosOne en el que explican cómo se las ingeniaron para hacer creer a más de 200 voluntarios que su cuerpo medía entre 30 y 80 centímetros y hasta los 4 metros. Aunque más que conseguir recrear esta ilusión, lo que importaba era conocer cómo influyen las ideas sobre nuestro cuerpo en nuestra percepción del mundo.

Imagina que mientras duermes encoges hasta el tamaño de una muñeca Barbie. Al levantarte, sentirías que tu cuerpo es pequeño, o percibirás que eres normal en un mundo gigantesco habitado por gigantes."

En el estudio demostraron que la propiocepción influye en cómo interpretamos nuestro entorno así como los objetos y distancias que nos rodean. Esta conclusión apoyaría la idea defendida por varios psicólogos y filósofos de que nuestro propio cuerpo sirve de escala métrica con la que medimos el mundo.

Aunque no se ha estudiado el entramado neuronal que estaría implicado en este tipo de percepción, parece que además de la propia corteza visual habría mediación por parte de la corteza parietal posterior tal y como se interpreta de los datos observados en pacientes con migrañas o epilepsia focal.

En cuanto a las posibles aplicaciones de este tipo de investigaciones, pueden ser importantes en el diseño industrial de entornos virtuales en los que un operario pueda manejar a distancia robots humanoides (sí, a mí también me ha recordado a Mazinger-Z) o en los que un cirujano pueda experimentar la ilusión de ser un nano-robot que opera en el interior del paciente. Algo que sin duda, tardará bastante en llegar pero que está un poco más cerca con sistemas como el Da Vinci.

1. van der Hoort B, Guterstam A, Ehrsson HH, 2011 Being Barbie: The Size of One’s Own Body Determines the Perceived Size of the World. PLoS ONE 6(5): e20195. doi:10.1371/journal.pone.0020195

Tomado de SomosMedicina

Las neuronas que nos sitúan

¿Cómo sabemos dónde estamos en cada momento? ¿Cómo procesamos la información de nuestros sentidos para situarnos en un contexto determinado? El cerebro humano dispone de neuronas en el circuito de la memoria que son capaces de situar espacialmente al sujeto como en una red de coordenadas, indican experimentos realizados por investigadores de varias instituciones londinenses, liderados por Neil Burgess . Hasta ahora este tipo de neuronas sólo se había identificado en roedores, en los que se disparan periódicamente para que tenga una representación actualizada del lugar en que se encuentran.

No se sabe si existen este tipo de células del sistema nervioso en humanos ni su distribución por el cerebro señalan los investigadores. En su experimento, con la técnica de resonancia magnética funcional buscaron señales similares a las detectadas en ratas mientras los sujetos navegaban por un laberinto virtual recogiendo objetos que luego tenían que dejar en el mismo sitio. Los resultados de las imágenes por resonancia magnética indican que en los humanos también funciona el mismo mecanismo de disparo periódico de algunas neuronas. Éstas están dispersas por las zonas del cerebro humano implicadas en el conocimiento espacial y también en la memoria autobiográfica, explican los investigadores en la revista Nature. "Estos resultados delinean un circuito para la navegación" que es compatible con que algunas áreas del cerebro humano cooperan para soportar el conocimiento espacial "e implican un determinado tipo de representación neuronal subyacente".

El circuito coincide con la red de la memoria y las imágenes autobiográficas, y puede ayudar a comprender la base neuronal de este tipo de memoria, que quizás incluye también la información temporal. De hecho, los científicos no conocen cómo el cerebro capta el paso del tiempo. Una de las teorías es precisamente la que sostiene que existe una red de neuronas especializadas en contar, como un reloj interno.

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Ilusiones ópticas?

Antes de nada mira el vídeo. Obsérvalo cuantas veces quieras y siempre tendrá el mismo efecto desconcertante. Sí. Todos los rombos son exactamente iguales aunque tu cerebro se empeñe en enviarte información engañosa. La frase que titula este post es del astrónomo Neil deGrasse Tyson, quien se quejaba en una conferencia reciente de que les llamemos "ilusiones ópticas" cuando en realidad no son más que fallos que comete nuestro cerebro al interpretar la realidad. ¿Quieres saber por qué vemos los rombos diferentes? (Seguir leyendo)

En realidad los rombos no tienen un color uniforme, sino que son más claros en la parte superior y se van oscureciendo gradualmente hacia abajo. Basta colocar un dedo en el medio de cada rombo para comprobarlo. La presencia de los rombos blancos arriba hace que los de la parte superior parezcan más oscuros de lo que son. Nuestra mente establece referencias entre unos y otros y hace que los veamos totalmente distintos. Es la manera en que percibimos el color y las formas lo que nos engaña. O dicho de otra forma, somos buenos con los límites y malos con los tonos. Pero si no lo has visto claro, te voy a liar un poco más. Mira el siguiente vídeo donde sucede lo mismo y lo contrario, vemos los cuadros distintos hasta que le ponemos un objeto entre medias:

Shady Optical Illusion (Youtube, 0:34 min)

Como ves, cada rectángulo azul también está degradado (esta vez de izquierda a derecha) de modo que los vemos totalmente diferentes salvo que eliminemos los límites. Este efecto, relacionado con un fenómeno denominado inhibición lateral, prueba de nuevo que nuestro cerebro es bueno detectando los límites de las formas pero un poco torpe con los cambios de tonalidad.Este otro ejemplo en la página del MIT muestra un caso parecido:Los cuadros A y B parecen completamente diferentes, ¿verdad? Pues en realidad son del mismo color (compruébalo). La explicación es parecida a los casos anteriores. Para apreciar las formas y el límite de los objetos, nuestro sistema visual realiza pequeños ajustes y tiende a ignorar los cambios graduales de luz. De este modo, la proximidad de un tono a otro hace que se confíe y que perciba los colores de un modo subjetivo. Útil para nuestra supervivencia, pero definitivamente erróneo.

Escuchar música mejora la recuperación cognitiva y el ánimo tras sufrir un infarto de la arteria cerebral media

En los seres humanos escuchar música activa una gran cantidad de redes neurales en regiones cerebrales relacionadas con la atención, el procesamiento semántico, la memoria, funciones motoras y el procesamiento emocional.
En este estudio con 60 sujetos que habían sufrido un ictus de la ACM se les aleatorizó en 2 grupos, unos escucharon música asiduamente y otros no. El resultado es que aquellos que escucharon música presentaron mejor recuperación en dominios relativos a memoria verbal y atención, e igualmente mostraron menos depresión que el grupo no expuesto a música.

Enlace a texto completo.

Un síndrome de Klüver-Bucy, consecuencia inusual de la corrección demasiado rápida de una hiponatremia severa

Las características del síndrome de Klüver-Bucy (KBS) incluyen hipersexualidad, hiperoralidad, placidez, agnosia visual, amnesia, hipermetamorfosis y cambios emocionales y en la conducta nutricional. Es una presentación clínica de desórdenes temporales bilaterales con anormalidades en el sistema límbico. La causa más común de KBS es la encefalitis herpética.
Caso clínico
Una forma diferente una mujer sana de 61 años presentó cambios en su estado mental tras 6 días de vómitos severos. También presentó deshidratación extracelular, hiponatremia (Na=107 mmol/L), natriuresis escasa e hipocalemia moderada. La tomografía computerizada cerebral inicial fue normal. Alrededor de las 36 horas de hospitalización desarrolló unos desórdenes neuropsiquiátricos inusuales: hipersexualidad, hiperoralidad, agnosia visual, afasia sensorial, amnesia, y depresión, manifestaciones típicas del KBS. Fue trasladada a un departamento de neurología. Se vio una mejoría clara 3 meses más tarde con moderación de la hipersexualidad e hiperoralidad, corrección parcial de la amnesia y afasia, remisión de la agnosia visual. Pero la prosopagnosia (ceguera facial para el reconocimiento de caras) persistió, y la paciente parecía incapaz de diferenciar expresiones faciales positivas y negativas.
Discusión
Se descartó la presencia de masa intracraneal, epilepsia, infección neuromeníngea y trauma encefálico. Sen ensayaron agentes antiepilépticos y antiherpéticos sin éxito. No hubo evidencia de insuficiencia adrenal o secreción inadecuada de vasopresina. Solamente vómitos severos corregidos con toma excesiva de agua, podían explicar la hiponatremia. La primera MRI mostró edema temporal bilateral; 3 meses más tarde mostró amplias lesiones temporales bilaterales, internas y externas, con atrofia del hipocampo y el sistema límbico.
Estos hallazgos de la RMI son característicos del SKB. Para nuestro conocimiento, éste es el segundo caso de SKB con mielinosis bitemporal informado, relacionado con una corrección excesivamente rápida de la hiponatremia (incremento de 30 mmol/L sobre 36 h), lo que lleva más comúnmente a una mielinosis pontina.
Figura 1 . Imagen de resonancia magnética (T1-weighted coronal magnetic resonance image) del cerebro muestra atrofia temporal bilateral predomiunantemente en el área hipocampal y señales corticales de hiperintensidades (brillantes).

Participación del córtex auditivo izquierdo en el habla y discriminación de otros sonidos

Título completo: "La neuroimagen eléctrica evidencia que la participación del córtex auditivo izquierdo en el habla y discriminación de otros sonidos ("no-habla") está basada en características temporales."

Resumen
La percepción del habla está basada en una variedad de características espectrales y temporales disponibles en la señal acústica. El momento de comenzar la voz (voice-onset time: VOT) es considerado una pista importante, cardinal para la percepción fonética.

Método
En el presente estudio, se grabaron y compararon potenciales evocados auditivos (AEP) del cuero cabelludo en respuesta a sílabas consonante-vocal (CV) con variaciones (VOT) y análogos de "no-habla" (NOT) con temporización variable del inicio sonoro. Se estudiaron los patrones temporo-espaciales del procesamiento de las características acústicas subyacentes a la percepción del habla elemental y relacionar ésto con el mecanismo de procesamiento temporal en función las activaciones específicas del córtex auditivo.

Resultados
Los resultados muestran que la onda AEP característica en respuesta a sílabas consonante-vocal es comparable con aquéllas de sonidos de no-habla con características temporales análogas. La amplitud de la N1a y la N1b de los potenciales evocados auditivos se correlacionan significativamente con la duración del VOT en CV e igualmente, con la duración del NOT en sonidos de "no-habla". Es más, los mapas de densidad actuales, indican sobreposición de las redes supratemporales involucradas en la percepción de los sonidos del habla y sonidos que no son del habla con un patrón de activación bilateral a lo largo de la ventana temporal N1a y asimetría izquierda durante la ventana temporal N1b. El análisis estadístico regional de la activación sobre la porción media y posterior del plano supratemporal (STP) reveló respuestas fuertemente lateralizadas a la izquierda sobre la media STP para los componentes N1a y N1b.

Conclusiones
Los datos presentes demuestran respuestas cerebrales con superposición espacio-temporal durante la percepción de las pistas acústicas temporales en sonidos del habla y sonidos de "no-habla". La estimación de la fuente sonora evidencia un rol preponderante para el córtex auditivo medio izquierdo y posterior en la discriminación del habla y "no-habla" basado en características temporales. Es más, en congruencia con recientes estudios de RMIf, se sugiere que mecanismos similares subyacen a la percepción de eventos auditivos lingüísticamente diferentes pero acústicamente equivalentes a nivel del análisis auditivo básico.

Artículo completo: http://www.behavioralandbrainfunctions.com/content/3/1/63

Precisión visual durante los movimientos oculares

Al igual que una videocámara, los ojos proyectan las imágenes sobre la retina. Sin embargo, al contrario que una videocámara, los ojos continúan realizando pequeños movimientos aleatorios mientras fijan la vista. Tales movimientos, si fueran producidos por una videocámara darían lugar a una imagen borrosa; sin embargo no sucede así con nuestro sistema visual.
En este artículo se propone un algorítmos de cómo se realiza la discriminación entre puntos contiguos del campo visual.

Referencia: Pitkow X, Sompolinsky H, Meister A Neural Computation for Visual Acuity in the Presence of Eye Movements M PLoS Biology Vol. 5, No. 12, e331 doi:10.1371/journal.pbio.0050331 Descargar .pdf

Percepción de objetos familiares

Un equipo de informáticos y neurólogos de la Universidad Carnegie Mellon, combinando métodos de aprendizaje automático y neuroimagen, ha identificado dónde se originan en el cerebro los pensamientos y percepciones de los objetos familiares.
Un artículo en PLoS One discute este nuevo método, que fue desarrollado durante más de dos años bajo la dirección del neurólogo Marcel Just y el informático Tom M. Mitchell. Mientras se les sometía a resonancia magnética, se mostró a los participantes bocetos de diez objetos diferentes -cinco herramientas y cinco estancias- y se les pidió que pensaran en sus propiedades.Este método fue capaz de determinar exactamente qué diez bocetos estaba viendo un participante, basándose en sus patrones característicos de actividad neuronal de todo el cerebro. Para incrementar el desafío, se excluyó información del córtex visual y se centraron más en las regiones pensantes del cerebro. Los científicos hallaron que los patrones de activación evocados por un objeto no están localizados en un solo lugar en el cerebro.Por ejemplo, pensar en un martillo activa muchas localizaciones: cómo lo golpeas activa el área motora, y para lo que se usa y su forma activan otras áreas. Este nuevo estudio indica que se puede distinguir entre objetos con significados muy similares, como dos herramientas diferentes.
El método de aprendizaje automático implica una especie de algoritmo para extraer los patrones de la activación cerebral de los participantes, usando datos recogidos en una parte del estudio, y después probando el algoritmo en otros datos del mismo estudio.Otra cuestión abordada es si los diferentes cerebros exhiben los mismos o diferentes patrones de actividad para codificar estos objetos individuales. "Siempre ha habido un enigma filosófico sobre si la percepción de una persona del color azul es la misma de la de otra persona. Ahora podemos ver que hay una gran cantidad de similitudes entre la actividad de los diferentes cerebros correspondiente a herramientas y estancias familiares".

Referencia: Shinkareva SV, Mason RA, Malave VL, Wang W, Mitchell TM, et al. (2008) Using fMRI Brain Activation to Identify Cognitive States Associated with Perception of Tools and Dwellings. PLoS ONE 3(1): e1394 doi:10.1371/journal.pone.0001394 Descargar .pdf