Érase una vez el sistema visual: 4 – El movimiento sacádico

Seguimos con el relato corto. Aquí tienes los capítulos anteriores:

El movimiento sacádico

  • Ahí está – dijo Den mirando a la pantalla gigante de la pared.

Ray dirigió sus ojos también a la pantalla, pero parecía estar todo como hace un momento. El círculo y el aspa en el centro, las sombras borrosas que representaban la imagen a medio procesar. Entonces lo vio. Se encontraba en la esquina superior derecha, cerca del borde de la pantalla. No se había percatado antes porque casi estaba fuera de la imagen. Era algo más borroso que lo demás, oscuro, de forma aproximadamente redondeada. Inmediatamente comenzaron a aparecer sobreimpresas unas líneas y números sobre ese objeto nuevo. Ray supuso que eran las primeras aproximaciones de posición y tamaño. Y puede que la estimación de su velocidad. Pero era solo una intuición.

  • ¿Se está moviendo? – inquirió ella, para confirmar su corazonada.
  • Y bastante rápido, porque hace un instante no estaba allí. Nos ha pillado desprevenidos – contestó Den -. Ahora es cuando se decide todo – continuó diciendo mientras daba media vuelta.

Ray también se giró y siguió la mirada de Den. Uno de los analistas de aferencias, el que había recibido la información del nuevo objeto en el campo visual, se había ido al fondo de la sala y en ese momento estaba mostrando unos datos al jefe de departamento. Ante la pregunta todavía no formulada de la estudiante, el tutor explicó lo que estaba pasando:

  • Ahora es cuando Flin, en función del tamaño, posición y velocidad del objeto, decide si vamos a hacer un sacádico de captura o no.
  • ¿Cómo que decidir?. Será cuando reciba la orden de la consciencia,  ¿no?.
  • No, ahora está decidiendo si vamos a realizar un movimiento que tú llamarías involuntario. Si Flin así lo decide, lanzaremos de inmediato el sacádico para centrar la mirada en el nuevo objeto. El consciente no se enterará de todo esto hasta que le comience a llegar la imagen centrada de ese nuevo estímulo.
  • ¿Y qué crees que hará?
  • No lo sé … – Den se volvió para mirar los datos de posición, velocidad y tamaño del objeto que proporcionaba la pantalla grande -. Es grande y va rápido, lo cual es un motivo de sobra para justificar el movimiento. Pero está muy lejos del centro; los estímulos más périféricos son menos atractivos – tras un instante más de deliberación, se decidió -. Sí, creo que haremos el movimiento de captura.

Después de intercambiar unas palabras con el analista, Flin tocó unos botones en la consola de su sillón. De repente ocurrieron varias cosas casi simultáneamente. Se conectaron unas luces naranjas del techo que cambiaron completamente la iluminación del recinto. Varios analistas abandonaron sus puestos y se fueron casi corriendo a otros ordenadores. La mesa redonda central se encendió, y toda la supeficie superior comenzó a emitir una luz azul. En la pantalla de la pared comenzaron a dibujarse de forma frenética vectores entre el centro del campo visual y el nuevo estímulo visual. Fórmulas se dibujaban acompañando a esas nuevas líneas. El aspa que hasta hace un momento se encontraba en el centro de la imagen, dentro del círculo, ahora estaba en el centro del objeto nuevo, arriba a la derecha. Números y unidades extrañas aparecían y desaparecían sobre el objeto. Encima de la pantalla gigante, casi en el techo, otra pequeña pantalla (que antes estaba apagada y había pasado desaparcibida para Ray) se encendió y comenzó a mostrar unas cifras que cambiaban lentamente a modo de cuenta atrás.

La estudiante se vió desbordada durante unos instantes por la frenética actividad. Por suerte, Den le fue explicando.

  • Tenemos que preparar un movimiento sacádico que es muy amplio y tenemos que ser muy rápidos, por eso hemos pasado al modo de emergencia. Se anulan los miniturnos de descanso, y todos los analistas se incorporan a su puesto. Las luces anaranjadas sirven para que todo el personal se entere y no perder el tiempo. Porque ahora se trata de eso: el tiempo. Esto es una carrera contrarreloj. El contador de arriba es el tiempo límite que tenemos para generar el movimiento.
  • ¿Qué va a pasar cuando llegue a cero?
  • Comienza la supresión visual y el movimiento sacádico comienza, así que más nos vale tener todos los cálculos hechos. Así funcionan los sacádicos, que son los movimientos rápidos. Hasta ahora estábamos controlando un movimiento lento, que sirve para estabilizar el centro de la mirada sobre un estímulo visual que previamente hemos capturado. El movimiento lento permite que utilicemos la información visual, ya que ésta es de buena calidad: nos da una imagen estable del objeto que tenemos delante. El sacádico es el movimiento de captura, y lo realizamos cuando decidimos cambiar el objeto que centra nuestra atención. Cuando el ojo se mueve a esa velocidad la imagen que llega durante el trayecto está borrosa, movida. Como no es útil y puede hasta ser molesto, se interrumpe el flujo de información desde el lóbulo occipital hacia el consciente. Durante escasos milisegundos, mientras los ojos giran a gran velocidad, nuestra parte voluntaria no recibe la imagen movida, inestable y borrosa que reciben nuestros ojos mientras se mueven. Pero para que suceda la “magia” de la visión, para que el consciente no se de cuenta de estos cortes continuos y permanezca la ilusión de continuidad, debemos ser muy rápidos. Los músculos extraoculares son ciertamente veloces. Ahora tenemos que ser nosotros, los centros motores del encéfalo, los que procesemos todas las órdenes en pocos milisegundos para hacer una captura del objeto rápida y exacta.
  • ¿Qué pasa si nos equivocamos?.
  • Según recibimos la información visual, si el estímulo visual no está capturado, hacemos un nuevo sacádico de corrección. Pero hay que intentar que esto no pase.

Mientras hablaban, varios analistas se ponían de pie y se acercaban a la mesa central. Ray y Den también se acercaron discretamente, procurando no molestar. Esa mesa redondeada se trataba de un proyector holográfico. Habían aparecido las figuras de ambos ojos. Delante de éstos, arriba a la derecha, había un objeto amorfo, aproximadamente esférico. Una línea discontinua partía de cada ojo e intersectaba con el objeto. También había algún número y fórmula más, pero en menor medida que los datos que aparecían en la pantalla grande. Se trataba de información dinámica: de vez en cuando el objeto amorfo corregía su posición: desaparecía y reaparecía de nuevo un poco más atrás o un poco más arriba. Ray adivinó que la posición del objeto se iba refinando conforme los analistas de aferencias recibían y procesaban datos más fiables de la imagen. En un momento dado, al lado del objeto apareció una especie de “sombra fantasma”, algo con el mismo aspecto pero semitransparente.

  • ¿Qué es eso? – preguntó Ray.
  • La información de posición y velocidad ya es suficientemente fiable como para que podamos estimar dónde va a estar el objeto cuando acabe el movimiento sacádico. El objeto sólido de la holografía representa la posición actual, y la réplica medio transparente nos dice dónde estará. Como habrás adivinado, nos interesa llevar los ojos hacia donde estará el objeto en el momento que finalice el movimiento. Si movemos los ojos hacia la posición actual, a la velocidad a la que se mueve el objeto, ya no estará donde fijemos la mirada. Por eso la labor de los analistas de aferencias es igual de importante que los que calculan la acción de los músculos. Necesitamos una estimación exacta de la posición del objeto en el futuro. Y la necesitamos ya.

Como haciendo caso a las explicaciones de Den, las líneas discontinuas que salían de cada ojo hacia el objeto, ahora se redibujaron y apuntaron hacia la réplica.

  • Ésos son los nuevos ejes visuales estimados tras el movimiento – siguió explicando Den, señalando las líneas discontinuas -. Con los movimientos de rotación, los ojos girarán para que los ejes visuales apunten hacia el nuevo objeto, tal como se ve en el holograma. Ahora nuestro trabajo consiste en hacer los cálculos correspondientes y luego dar las órdenes adecuadas para colocar los ejes visuales tal como los ves ahí.
  • La verdad es que con el holograma se ve mejor. ¿Por qué estaba apagado hasta ahora?
  • La proyección holográfica consume recursos. Para movimientos de poca amplitud no lo necesitamos, nos valemos con la información única y centralizada de la pantalla grande. Lo que vemos en la pantalla es bidimensional, y no representa la imagen recibida ni del ojo derecho ni del izquierdo. Es una fusión de ambas, de tal forma que nos da lo que llamamos la “perspectiva ciclópea”, lo que vería un ojo único situado en medio de los dos ojos. Como si el organismo fuera un cíclope. Esta perspectiva es suficiente para desplazamientos cerca del centro de la imagen. Sin embargo, cuando hay un desplazamiento amplio y tenemos que capturar un objeto periférico ya no nos sirve. El objeto que tenemos que mirar está a la derecha. Por lo tanto ambos ojos van a tener que girar a la derecha. Sin embargo, fíjate cómo están los ejes en el holograma – Den dejó que la estudiante estudiara los ejes visuales en la proyección.
  • El ojo izquierdo tiene que realizar más desplazamiento lateral que el derecho – dedujo Ray.
  • Efectivamente. Son unos pocos grados más, pero hay que tenerlos en cuenta. Aunque los movimientos oculares están muy coordinados entre ambos ojos, debemos ajustar estas pequeñas diferencias.
  • Vale, esto se está poniendo interesante – ella sonreía al ver tanta actividad a su alrededor -. ¿Y ahora qué?.
  • Empieza el trabajo de verdad: hacer los cálculos de movimiento. Ya sabes que se trata de un movimiento complejo que dividimos en dos componentes fundamentales: horizontal y vertical. Vamos a empezar por lo más sencillo. ¿Qué propones?
  • El componente horizontal, que tiene menos músculos.
  • Exacto, pero no te pienses que te vas a aburrir.

Se dirigieron a la zona de eferencias. Uno de los analistas estaba finalizando de teclear algo, y levantó la mirada de la pantalla.

  • Ey, Den, ¿qué tal?
  • Bien, aquí con la nueva estudiante, te presento a Ray.
  • Hola Ray – el analista se dirigió a la alumna -, bienvenida al puesto de mirada horizontal.
  • Hola, ¿sólo estás tú para hacer el cálculo del componente horizontal?.
  • No estamos cuatro, pero como ya hemos mandado la primera versión, mis compañeros están en el holograma recopilando datos nuevos. Yo me quedo en el ordenador por si nos llegan datos del vertical.
  • ¿Primera versión?
  • Sí -replicó el analista-, vamos haciendo varias versiones del cálculo. Refinamos los resultados en función de nuevos datos que recibimos. Ahora estamos a la espera de nueva información visual y de que los compañeros de la mirada vertical nos den su primera versión – se volvió a la pantalla y señaló -. Mira, esta es la ecuación fundamental que aplicamos.
  • Sí, la reconozco más o menos, es la de aceleración angular en función de un vector de fuerza tangencial. Entiendo que ese vector lo ejerce el músculo que va a girar el ojo hacia la derecha.
  • Así es. ¿Qué músculos van a ejercer esa fuerza?.
  • Veamos … – Ray se tomó un instante para recordar -. Como hay que moverse hacia la derecha, el ojo derecho tiene que realizar una abducción y el izquierdo una aduccion. Se contraen el recto lateral del ojo derecho, que es el abductor, y el recto medio del ojo izquierdo, que es aductor.
  • Exacto.
  • Sin embargo hay algo más. En la fórmula, después de la parte de aceleración angular hay varios términos de la ecuación que no entiendo.
  • Éste de aquí – continuó explicando el analista – es la corrección inercial. El ojo no es un sólido homogéneo. En su interior tiene dos fluidos que tienen un comportamiento diferente en el giro. Concretamente el gel vítreo, que por volumen y masa afecta a nuestros cálculos. Un giro brusco y amplio como el movimiento sacádico que vamos a hacer va a alterar nuestros cálculos. Al principio nos cuesta más hacer girar el ojo, y pero luego adquiere inercia angular y nos cuesta más frenar el giro. Todo hay que tenerlo en cuenta – Ray asintió, y señaló en la pantalla otra parte de la ecuación.
  • El siguiente término tiene el símbolo de un músculo extraocular. No lo entiendo, ya hemos puesto los músculos que hacen el movimiento en la primera parte de la fórmula.
  • En la primera parte hemos puesto a los músculos agonistas, los que se contraen y van a llevar a cabo el movimiento. En este otro término  se representan los músculos opuestos o antagonistas, y calculamos la fuerza que estos músculos oponen al giro. Para el ojo derecho, el movimiento lo realiza el recto lateral, pero el recto medio se opone. Y en el ojo izquierdo ocurre al revés: si el giro lo hace el recto medio, el recto lateral ofrece resistencia.
  • Pero tenía entendido que cuando se inicia el movimiento de un músculo, su antagonista queda inhibido para no oponer resistencia.
  • Eso es verdad, pero solo en cierta medida. El tono de reposo del músculo antagonista disminuye en función de la fuerza de acción del músculo que se contrae. Si para el ojo derecho se va a contraer el recto lateral, el recto medio se relaja, pero no del todo. Cuanto más contracción hace el lateral, más se relaja el medio. Pero siempre queda cierto tono de reposo, aunque sea poco, y hay que tenerlo en cuenta en los cálculos. Además, siempre quedan las fuerzas elásticas propias del músculo. Aunque hubiera una relajación perfecta, el músculo es un cuerpo elástico, como un muelle.
  • Uf, ciertamente es más complejo de lo que pensaba. ¿Y cuál es el último término de la ecuación?
  • La resistencia de los tejidos anejos. El ojo no está aislado. Al realizar el giro, arrastramos la conjuntiva, se produce una fricción entra la superficie del ojo y los párpados,  hay un desplazamiento de la grasa orbitaria alrededor y detrás del ojo, movilizamos el nervio óptico, etc. Todas estas interacciones se oponen al movimiento, y absorben energía. Debemos calcularlas.
  • Vale, y esta era la parte fácil …

La expresión sincera de Ray produjo una carcajada del analista. Den se había quedado en un segundo plano, observando con interés como la estudiante iba asimilando la mecánica de trabajo. Pero tras un leve instante de desconcierto, Ray volvió a preguntar con renovada curiosidad.

  • Antes has dicho que habéis mandado una primera versión de los resultados al puesto de mirada vertical – la estudiante parecía estar en su salsa. No solo no se había amedrentado con los cálculos y los conocimientos que debía adquirir, sino que quería más -. ¿Por qué? ¿No se supone que se trabaja independientemente?
  • Solo hasta cierto punto. Para hacer los cálculos iniciales sí, sino todo sería mucho más complejo. De hecho, aunque aquí en el centro superior procesamos todo el movimiento en conjunto, en los centros inferiores la información horizontal y vertical viaja y se procesa por separado. Pero hay cierto grado de interacción. Esta primera versión de los cálculos horizontales la están utilizando los compañeros para procesar el cálculo vertical. Ahora hemos activado una pareja de músculos horizontales homólogos: el recto lateral del ojo derecho y el recto medio del ojo izquierdo. Tú habrás estudiado que son músculos horizontales puros, que no hacen acción vertical, pero no es así. En este caso, el objeto está arriba y a la derecha, por lo que ahora mismo están procesando un giro hacia arriba, contrayendo los músculos elevadores y relajando los músculos depresores. Sin embargo, al contraerse los músculos horizontales, ejercen cierta oposición al movimiento de mirar hacia arriba. Al mirar hacia arriba los músculos horizontales deben elongarse, y por eso pondrán resistencia, sobre todo los que en este momento se están contrayendo. Deben tener en cuenta esa resistencia para superarla mandando más fuerza a los músculos elevadores.
  • Suena complicado.
  • Lo es, y más de lo que piensas. Esa oposición al movimiento superior depende del grado de contracción del músculo, pero también de la propia longitud de éste. Por eso debemos dar datos muy concretos de lo que hacemos con los cuatro músculos horizontales, los dos que se contraen y los dos que se relajan. Les enviamos el estado de contracción y relajación, pero también la longitud que van a tener esos músculos, no ahora, sino durante todo el movimiento.
  • Sí, suena complejo pero cuando lo explicas así tiene todo el sentido. ¿Por qué esto no nos lo explican en clase?
  • Bueno, aquí tienes el holograma y las fórmulas a mano, y nos tienes a nosotros para que te lo expliquemos. Entenderlo sin estos elementos sería bastante más difícil, ¿no?. De hecho … – el analista lanzó una mirada interrogativa a Den
  • Puedes – respondió el tutor a la pregunta muda que le estaba haciendo el analista -. Ray es una estudiante brillante, no se va a agobiar.
  • De acuerdo – dijo el analista. Se volvió hacia ella -. Cuentas con la confianza de Den, y eso no es habitual, así que debes ser buena – Ray no pudo evitar sonrojarse. Esperó que no se notara demasiado -. Bien, te decía que la actividad de los músculos horizontales tiene cierta influencia en el desplazamiento hacia arriba que ahora están calculando los compañeros. Pero va a tener más importancia en la ciclotorsión.
  • ¿Ciclotorsión? – a Ray le sonaba el nombre, pero no conseguía localizarlo exactamente en su memoria.
  • Sí – prosiguió el analista-. Cuando estudiáis la asignatura no os explican este movimiento, sólo lo mencionan de pasada. La versión simplificada que te han explicado es que el ojo rota en los dos ejes del espacio, “x” e” y”, horizontal y vertical. Sin embargo, realmente rota en los tres ejes del espacio. La rotación en el eje “z” se llama ciclotorsión. Existe la inciclotorsión (el meridiano de las 12 horas se inclina hacia la parte interna) y la exciclotorsión (el meridiano de las 12 horas se inclina hacia la parte externa). Los músculos que dirigen estos movimientos son también los músculos verticales. Así que cuando vayas al puesto de la mirada vertical te los explicarán también. Normalmente tienen menos importancia que los componentes horizontal y vertical, pero es importante estabilizar la ciclotorsión para que la línea del horizonte no se incline y veamos las cosas torcidas. En este caso concreto, el movimiento horizontal puede desestabilizar este eje “z”. Fíjate – señalo en la pantalla los datos del ojo derecho -. Aquí está la contracción que hemos calculado para el recto lateral. El ojo se va además a elevar. Imagina el ojo elevado y este recto lateral contrayéndose. Por acción de este recto lateral, el ojo se desplazará a la derecha, también tenderá un poco hacia abajo, pero además …
  • Rotará en el eje “z”, claro … – Ray estaba visualizando el movimiento en su imaginación, y lo entendía -. El ojo se inclina, bajando la inserción del recto lateral y subiendo la del recto medio.
  • Exacto. Ese sería un movimiento de exciclotorsión.
  • ¿Y qué pasa con ese movimiento?
  • No nos interesa, porque veríamos con ese ojo las cosas inclinadas. Habrá que anularlo con un movimiento inciclotorsor compensador, para que no perdamos la referencia del horizonte. – el analista señaló en la pantalla la parte de la ecuación para el ojo izquierdo -. ¿Y ahora qué pasará con el otro ojo?
  • A ver, en el izquierdo se contrae el recto medio. Al girar hacia arriba, el músculo inclinará el ojo de manera que la parte interna baja y la externa sube.
  • Así es, se produce una inciclotorsión. También habrá que compensarla.
  • Brillante …
  • Den, tienes que ficharla – el analista se dirigió al tutor con una sonrisa -. Si no sale espantada después del primer día, nos interesa – Ray agradeció internamente el halago, pero su cabeza estaba procesando toda esta nueva información, y de alguna manera no podía parar. Así que siguió preguntando.
  • Antes has dicho que estáis pendiente de recibir la primera versión del cálculo vertical. Pero hasta ahora me has explicado cómo el movimiento horizontal afecta al vertical. ¿Ocurre al revés?
  • Sí. Los músculos verticales tienen acción principalmente vertical, lógicamente. También son ciclotorsores, como te acabo de explicar. Deberán compensar las fuerzas inciclotorsoras y exciclotorsoras que van a realizar los propios músculos verticales, más las fuerzas que hacen los horizontales y que le enviamos nosotros. Pero cada músculo vertical tiene también acción horizontal. Bien es cierto que normalmente se autocompensan. Ambos ojos deben subir, así que se va a contraer el recto superior (tanto el derecho como el izquierdo) que es el músculo elevador principal. Pero este músculo también tiene cierto componente aductor. Es decir, tienden a girar el ojo hacia la parte interna. Esta aducción posiblemente se compense en buena medida por la contracción del otro músculo elevador, el oblicuo inferior. Sin embargo, la resultante puede que no sea cero. Es decir, cuando se contraigan simultáneamente los dos músculos verticales (recto superior y oblicuo inferior), es posible que quede un pequeño componente horizontal (abductor o aductor). Eso lo tenemos que tener en cuenta, y para cada ojo por separado. Si la resultante es un efecto aductor (supongamos que se impone el recto superior, que es habitual), se opone al movimiento que estamos calculando para el ojo derecho, que tiene que abducir. Tendremos que imprimir más energía al recto lateral para compensarlo. En el ojo izquierdo ocurriría al contrario, esta aducción que nos “regalan” nos obliga a disminuir la fuerza aductora del recto medio que habíamos calculado inicialmente.
  • ¿El recto superior es aductor?. No lo entiendo … – la consternación de Ray provocó una carcajada en el analista.
  • Tranquila, no lo intentes comprender todo desde el comienzo. Cuando vayas con los compañeros de la mirada vertical te lo explicarán más despacio. Por el momento quédate con los cálculos que hemos hecho en esta primera versión – volvió a señalar la ecuación en la pantalla del ordenador -. ¿Has entendido todos los términos de la fórmula?.
  • Sí, las matemáticas detrás del cálculo las puedo seguir. Es más complejo que los movimientos habituales, porque es un movimiento de rotación muy rápido que nos obliga a manejar inercias angulares. Hay que jugar con la aceleración y deceleración en escasos milisegundos, y por lo que veo en el acotamiento, el grado de precisión requerido es muy alto. Son varios términos diferentes en la ecuación, pero por separado los puedo entender.
  • Pues con eso es suficiente para empezar. Aunque ahora sea mucha información diferente, ya verás que en poco tiempo le irás cogiendo el truco.
  • Gracias – intervino Den -. No te quitamos más tiempo.
  • Para lo que queráis. – contestó el analista.

El tutor se alejó con Ray en dirección a otra mesa con varios ordenadores.

  • ¿Dónde vamos ahora? – preguntó ella.
  • Donde está ahora el meollo del asunto. Al puesto de mirada vertical – sonrió Den -. ¿Dónde si no?.

 

 

 

 

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *