Érase una vez el sistema visual: 6 - El final del movimiento

Ésta es la continuación del relato corto cuyos capítulos anteriores los tienes aquí:

Finalizando el movimiento vertical

Ray se había apropiado del cuaderno del tutor. Sobre los bosquejos que había hecho Den para explicarle el movimiento vertical, con el ojo y los músculos, ella había dibujado algunas flechas y escrito unas pequeñas anotaciones. Un par de páginas después, sobre el sumario de las acciones de cada músculo, la estudiante había subrayado alguna palabra y ahora escribía alguna frase adicional en letra pequeña, con pequeñas explicaciones de las partes que creía que eran las más difíciles.

Ahora lo entendía, pero Ray se daba cuenta de que más tarde le costaría encajar de nuevo las piezas. En en fondo se trataba de visión espacial, de imaginarte qué efecto hacen las fuerzas en los giros del ojos. Una vez sabes exactamente cómo se colocan los músculos, solo tienes que deducir qué ocurre con el ojo cuando éstos se contraen. Se daba cuenta que una vez lo tienes totalmente integrado y puedes imaginártelo en la cabeza, sin ayuda de dibujos, todo es sencillo y rápido. Pero ella no estaba en ese punto. Así que estos croquis y esquemas le ayudaban a seguir el hilo de los acontecimientos.

¿Nos unimos a la fiesta? – preguntó Den, pacientemente, cuando Ray había finalizado con las anotaciones -. Tras este rato probablemente ya hayan acabado la mayor parte de los cálculos, tanto del movimiento horizontal que ya hemos visto como del movimiento vertical que nos queda pendiente. Pero todavía no han enviado la versión final, así que podemos acercarnos a los puestos del movimiento vertical. Seguro que alguien nos explica lo que están haciendo.
Claro – la estudiante levantó la vista. En las mesas correspondientes al movimiento vertical parecía que las cosas estaban más calmadas, no había la actividad casi frenética de hace un rato. Algunos analistas todavía estaban mirando las pantallas del ordenador, tecleando o comentando alguna cosa. Otros se habían levantado de sus puestos y estaban hablando en voz baja, al parecer despreocupadamente. Luego miró al cuaderno de su tutor y se sonrojó un poco – Oye, ¿te importaría … ?
Quédatelo – interrumpió Den, adelantándose a la petición de Ray -. Tengo más cuadernos, y si los dibujos te sirven para entender mejor lo que hacemos aquí, ya ha cumplido su función.
Gracias – la sonrisa de la estudiante era sincera. Era curioso, este era el primer día como estudiante de Den, pero ya se encontraba muy a gusto. Y sonreía mucho, en cierta manera no podía evitarlo.

Se dirigieron al puesto de los analistas. El profesor intercambió unos breves saludos amistosos con los que estaban de pie. Luego él y Ray se sentaron junto a un analista que estaba todavía sentado delante de su pantalla.

Den, cuánto tiempo. ¿Qué tal la vida de docente?
Bien, la verdad es que me gusta. ¿Cómo van las cosas por aquí?
Sin novedad. Un poco más aburridos sin ti, pero no nos podemos quejar.
Te presento a Ray, mi nueva estudiante. Hoy es su primer día. Si no estás muy ocupado, ¿podrías explicarle por encima qué cálculos estáis haciendo para este movimiento sacádico?.
Sin problemas. Aunque es su primer día, ¿seguro que ya quieres hablarle de los músculos verticales?
Ray es una buena estudiante, creo que te seguirá la explicación.
Como quieras, Den – el analista se volvió hacia la estudiante -. Bien Ray, tu tutor cree que eres una chica lista. Aquí apreciamos eso – Raya agachó un poco la cabeza en un infructuoso intento de que no se le notara enrojecer. El analista miró el cuaderno que tenía ella en la mano, con los dibujos del ojo -. Además ya veo que ha hecho los deberes – asintió para sí mismo-. Adelante pues.

El analista tecleó unos comandos en el ordenador, y la pantalla quedó bastante más limpia de datos y números, quedando principalmente dos grandes ecuaciones, una a cada lado de la pantalla. Le preguntó a Ray:

¿Sabes lo que es esto?
Debe ser la ecuación resumen del movimiento de los músculos verticales que estáis planificando. Una ecuación para cada ojo -Ray repasó la miríada de variables y cifras, analizando los conceptos -. El resultado es un parámetro escalar y no vectorial, por lo que entiendo que no es el resultado global del movimiento en tres dimensiones, sino solo uno de los tres componentes. Por pura lógica, debe ser el movimiento vertical – Ray señaló una parte de la ecuación de la pantalla -. Estos términos me suenan porque son muy parecidos a otros que he visto en la ecuación del movimiento horizontal, en el otro puesto. Este de aquí es la estimación del rozamiento en el movimiento de giro: la resistencia al friccionar la conjuntiva con el párpado, el desplazarse la grasa orbitaria cercana a los músculos, y demás – a continuación señaló el grupo adyacente -. El otro término es la inercia de giro – Ray analizó mentalmente los valores de este último término, que incluía el tiempo como una de las variables -. Toma valor negativo al principio, en el arranque del movimiento. La propia masa del ojo ofrece resistencia al giro, que lo tenemos que vencer los primeros instantes. Una vez se ha puesto en movimiento al ojo, la propia inercia tiende a seguir el movimiento, así que el término pasa a tomar un valor positivo. Al final del movimiento tenemos que “frenar” el ojo, parar la inercia para que no nos pasemos. O sea, que deberemos cesar la contracción muscular un poco antes, para que el movimiento mantenido por la propia inercia al final sea anulado por el rozamiento.
Muy bien, muy bien. Den tenía razón contigo. ¿Seguro que es tu primer día?
Gracias – ella continuó hablando, procurando que no se notara que se volvía a poner rojo -. Pero la otra parte de la ecuación no la entiendo bien. Por descarte, tiene que ser la que calcula la fuerza muscular generada. Pero es muy diferente de la que vi en el movimiento horizontal.
Sí, es más compleja porque para el movimiento horizontal solo hay un músculo agonista, el causante directo del movimiento, y un antagonista (el que se opone al movimiento y se debe relajar). En este caso hay dos músculos agonistas. Como se trata de mover el ojo hacia arriba, los agonistas serían … – Ray miró brevemente los esquemas del cuaderno antes de contestar.
El recto superior y el oblicuo inferior.
Así es. Esos son los músculos elevadores. Y los antagonistas, ¿cuáles serían?
Pues los depresores, que son el recto inferior y el oblicuo superior.
Eso es. Entonces hay cuatro músculos implicados. Los antagonistas deben relajarse, y desde aquí mandamos una orden para que el tono muscular sea inferior incluso al de reposo, para facilitar el movimiento. Aun así hay fuerzas elásticas del músculo que siempre van a estar ahí. Los antagonistas, pasivamente y como si fueran muelles, van a oponerse al movimiento. Y luego tenemos a los agonistas, que al contraerse van a mover el ojo hacia donde queremos. Esta es la variable que nosotros podemos modificar. Solucionar la ecuación significa ponerle valores de acción muscular a los músculos agonistas para vencer las resistencias y colocar el ojo exactamente en el ángulo que necesitamos.
Con cuatro músculos implicados parece complejo, ¿no?
Sí, si además tenemos en cuenta que la acción de cada músculo varía con la posición. Es decir, partiendo de los ojos mirando al frente, el recto superior, al contraerse en una proporción concreta, aporta una fuerza al movimiento vertical determinada. Pero cuando el ojo se ha desplazado, para la misma contracción, la fuerza vertical varía. En este caso concreto, esta es la ecuación del ojo derecho, y el giro que vamos a hacer es hacia arriba y a la derecha. Eso quiere decir que conforme avance el movimiento, este ojo derecho se desplaza hacia la abducción. Unos instantes después de comenzar, el ojo que está abduciendo alinea su eje visual con el eje muscular. Por lo tanto el recto superior es más eficaz subiendo el ojo. Para la misma cantidad de contracción muscular, hay más acción de elevación. Por otra parte, al oblicuo inferior le pasa lo contrario: conforme el ojo abduce, el componente vertical disminuye: el músculo es incapaz de elevar el ojo cuando este abduce.

Mientras el analista hablaba, Ray dibujaba lo que le iba explicando. Estaba pintando un ojo con la córnea hacia la parte externa, en abducción. Al dibujar los músculos, efectivamente los ángulos variaban sustancialmente. El recto superior quedaba alineado, con su inserción posterior justo por detrás del ojo. Con lo cual se convertía en un músculo elevador puro.

Por el contrario, cuando dibuja el oblicuo inferior, queda casi perpendicular al eje del ojo. En esta posición el músculo es capaz de rotar el ojo de forma secundaria (exciclotorsión, eso sí que puede hacerlo bien, y también algo de abducción), pero no lo puede elevar.

Estos cambios no ocurrían en el movimiento horizontal – inquirió la estudiante, algo abrumada con el incremento de la dificultad.
Así es – respondió el analista -, los vectores cambian en cada posición del ojo, por lo que debemos incluir la variable tiempo para estimar los pasos intermedios del movimiento, porque el músculo ejerce su fuerza a lo largo de todo el movimiento, no solo al comienzo. De ahí que este término de la ecuación sea tan complejo.
¿La ecuación del otro ojo es la misma? – preguntó Ray señalando la otra parte de la pantalla.
Sí, aunque los valores que introducimos como propuesta y los resultados son diferentes para el ojo izquierdo. El derecho vemos que se va a la abducción, por lo que el músculo que se va a encargar de subir el ojo, en más del 95% de la fuerza, va a ser el recto superior. Sin embargo, el ojo izquierdo aduce. En este caso, la fuerza del recto superior es menor, y lo que hace el oblicuo inferior ya es más relevante.
Entonces, para el ojo izquierdo que va a la aducción, ¿el oblicuo inferior sería el elevador principal?
Realmente no. Incluso en su “ángulo malo”, la aducción, el recto superior sigue siendo el protagonista. Lo que pasa que en este caso haría un 70% de la fuerza de elevación, y el oblicuo inferior sobre un 30%.
Vaya, parece que el músculo oblicuo es un actor secundario.
Bueno, le pasa a los dos oblicuos: el oblicuo inferior en la elevación y el superior en la depresión. Pero cumplen una función muy importante, que es la de compensar las acciones secundarias no deseadas cuando se contrae el recto superior, como veo que ya tienes apuntado en el cuaderno. Y además, hay un movimiento concreto en el que los músculos oblicuos sí son los protagonistas.
¿Cuál?
La ciclotorsion
Pero eso no sería un movimiento activo, ¿no?. Quiero decir, no se va a programar voluntariamente una ciclotorsión porque la imagen quedaría inclinada. Nuestro objetivo es compensar que se produzcan estas ciclotorsiones y mantener siempre alineada la referencia horizontal.
Eso sería así si los humanos estuvieran plantados en el suelo y con el cuello rígido. Pero nos estamos moviendo constantemente, incluido el cuello. Cada vez que giramos la cabeza y el cuello perderíamos la referencia horizontal, lo cual dificultaría enormemente la visión. Así, cada giro de cabeza a un lado se compensa con los ojos girando al lado contrario. Es decir, si giramos el cuello para acercar la cabeza al hombro derecho, se produce una exciclotorsión del ojo izquierdo y una inciclotorsión del ojo derecho. Eso lo hacemos constantemente.
Pero eso no lo he visto todavía.
Porque esos ajustes son movimientos lentos, y ahora estamos haciendo un movimiento sacádico.
Ah

Den se daba cuenta que Ray estaba siendo sobrecargada con tantos datos. El analista, viendo que la estudiante le seguía las explicaciones e incluso hacía preguntas, se estaba emocionando, pero ya era mucha información para el primer día. Por suerte, algo interrumpió la conversación. Salieron unas cifras por la pantalla del ordenador y un icono empezó a parpadear.

Estupendo – dijo el analista -. Nos ha llegado la confirmación final del último ajuste. Ya tenemos un prototipo finalizado del movimiento.

Los resultados que aparecían en el ordenador se replicaron en la pantalla grande de la pared, a la vista de todos. También estaban los datos finales del movimiento horizontal. Los murmullos se acallaron mientras los analistas se giraban hacia el fondo de la sala. En su sillón, el jefe de departamento repasó los datos de la pantalla. Asintiendo levemente, pulsó un botón en el mando del sillón.

El final del movimiento

El gran cronómetro situado por encima de la pantalla de pared se detuvo. Habían acabado sobre el tiempo previsto, de hecho les habían sobrado unos milisegundos. Se encendieron las luces normales del techo de la gran sala, con su iluminación blanca. El movimiento sacádico había finalizado y se volvía a la situación normal.

¿O no?. Los colores del cronómetro se pusieron en color ámbar, apareció una nueva cifra de tiempo en milisegundos y comenzó una nueva cuenta atrás. En la pantalla grande desaparecieron todas las ecuaciones, líneas y vectores. Quedaba la imagen visual pura, con un aspa en el centro, donde estaba situado en centro de fijación (parecía vagamente un horizonte). Y en el extremo superior derecho de la imagen, un objeto redondo y oscuro, enmarcado con un círculo rojo.

Ray y Den se despidieron del analista y se fueron a una mesa algo alejada, que disponía de un ordenador que ahora estaba sin usar.

¿Qué está pasando ahora? Ya se ha acabado el movimiento sacádico, ¿no? ¿Por qué se ha vuelto a activar el cronómetro?
No, el movimiento como tal ni siquiera ha empezado. Nosotros hemos acabado de especificarlo. Hemos enviado las órdenes motrices a los centros inferiores, así nuestra labor ha terminado. Pero el movimiento no, y nos queda la parte que a veces más nos cuesta: esperar.
¿Esperar a qué?. ¿Pór qué es complicado esperar?
Esperar a que el cálculo esté bien, a que hayamos acertado a la primera, a que el objeto que queremos «capturar» con la vista quede exactamente en el centro de fijación. Y a veces es la parte más difícil porque en esta espera no podemos ya modificar nada. Por lo tanto, tenemos que reprimir esa sensación de incertidumbre e impotencia hasta el final del movimiento.
Pero podemos ir siguiendo la información visual a ver si vamos por el buen camino, ¿no?
Mira la pantalla.

Ray se volvió hacia la pared. La imagen de la gran pantalla se estaba oscureciendo.

¡Estamos perdiendo la imagen! ¡Algo va mal!
No, todo va bien. Estamos dejando de recibir la informacióñn visual de la corteza visual. Además de enviar las órdenes motoras, hemos enviado simultáneamente un aviso al lóbulo occipital para avisar del inicio de un movimiento sacádico. Este córtex visual va finalizando la transmisión de la información visual, y cuando comience realmente el movimiento, no recibiremos nada. Estaremos totalmente ciegos durante el breve lapso de tiempo que dura el movimiento sacádico.
¿La corteza frontal donde está el consciente tampoco recibe la imagen?
Tampoco. Esto es importante porque el ojo se va a mover tan rápido que la imagen llegaría movida y muy borrosa. Causaría desequilibrio y mareos.
Pero, ¿el consciente no lo nota?
No, es poco tiempo y le pasa desapercibido.

Mientras la estudiante asimilaba la situación, Den tecleaba unas claves de acceso en el ordenador. Tras unos instantes, en la pantalla apareció una imagen tridimensional y semitransparente del cerebro y el resto del sistema nervioso central hasta el comienzo de la espina dorsal. En la parte superior del cerebro había una franja roja, opaca, que parpadeaba.

Mira – dijo el tutor -. Aquí estamos nosotros, en el lóbulo frontal – unas líneas descendían a partir de la zona roja e iban bajando por el interior del cerebro. Señaló las líneas -. Por aquí baja la señal hasta dos centros: el de la mirada horizontal y el de la mirada vertical.
Entonces dividir el movimiento en el componente horizontal y vertical no es sólo una estrategia de trabajo de este departamento.
No, como ves viajan de forma separada por nuestro sistema nervioso desde el principio.

Ray iba siguiendo el dedo de Den que señalaba las estructuras que iban recibiendo y procesando las órdenes oculomotoras: ganglios motores de la base, la protuberancia del bulbo raquídeo, y sobre todo en el cerebelo. Era curioso cómo se extendía, ramificaba y procesaba toda la información en el cerebelo. Finalmente, las líneas se dirigían a los núcleos de los nervios. Esta era la última estación dentro del sistema nervioso central. De aquí saldrían por los nervios periféricos hacia los músculos.

Era interesante porque las órdenes para los músculos verticales hacían un trayecto, digamos que más lógico y sencillo. Desde el centro de la mirada vertical salían líneas simultáneamente a los músculos de los dos ojos. Los agonistas (recto superior y oblicuo inferior) para contraerse y los antagonistas (recto inferior y oblicuo superior) para relajarse.

Lo raro era lo que hacía el movimiento horizontal. Como había que girar a la derecha, se debía contraer el recto lateral en el ojo derecho y el recto medio del ojo izquierdo. Pero en vez de salir las órdenes simultáneas desde el centro de la mirada horizontal a los núcleos de estos músculos, sólo salía la orden de contracción al recto lateral del ojo derecho. Luego, este núcleo del recto lateral es el que mandaba una señal al otro lado, hacia la zona izquierda, para informar el núcleo del recto medio para que también se contrayera.

¿Por qué las órdenes horizontales no son simultáneas como las verticales?. Se ahorraría cableado, y más en esta zona del bulbo raquídeo, que está muy concurrida.
¿Por qué no está este centro motor más cerca de la corteza visual?. Sería más eficiente colocarnos más cerca. La información auditiva es mucho menor pero están más cerca. ¿Por qué no poner el córtex auditivo más lejos y el visual más cerca?. Se necesitarían menos fibras nerviosas y sustancia blanca. Es más: ¿por qué poner la corteza visual atrás del todo?. La información entra por delante – Den dejó que Ray meditara unos instantes sobre estas incongruencias, antes de continuar -. Sería más eficiente reordenar las cosas en el cerebro para ahorrar cables, como bien dices. Pero el sistema nervioso no está diseñado desde cero para una configuración humana. Es el fruto de una evolución, la cual optimiza recursos, energía y espacio, pero siempre en pasos muy pequeños. Arrastramos rutas neurológicas que para nuestros ancestros tenían mucha razón de ser.

Mientras habían visto cómo la información motora viajaba por todo el sistema nervioso, y luego hablaban de la evolución del sistema nervioso humano, el tiempo del cronómetro casi había finalizado. Un silencio expectante dominó la sala. Nadie hablaba. Todos los analistas estaban pendientes del cronómetro y de la gran pantalla de la pared, que ahora estaba apagada.

Una vez el cronómetro llegó a cero, la pantalla se encendió. Todo se decidía ahora, averiguarían si habían conseguido acertar a la primera, o por el contrario se habían pasado de movimiento, o se habían quedado cortos. Eso les obligaría a calcular rápidamente un segundo movimiento sacádico de corrección. Pero todos anhelaban que no hiciera falta.

La imagen llegaba lentamente, al principio sólo se veía claridad difusa. Por la zona periférica comenzó a perfilarse lo que parecía la línea del horizonte, pero bastante más abajo que antes. Claro, razonó Ray: si los ojos han girado hacia arriba, para la nueva posición el suelo queda más abajo. En el centro de la imagen comenzaba a aparecer una forma oscura. ¿Puede que tuviera forma redondeada?. Sí, parecía que sí …

Todavía la imagen estaba todavía muy lejos de alcanzar la nitidez habitual (que tampoco era mucha, recordemos que la imagen real de buena calidad era para el yo consciente; para el centro motor era suficiente una imagen preprocesada). Pero ya los sistemas de captura e identificación podían trabajar. Rápidamente apareció un círculo sobreimpreso sobre el objeto borroso, y un aspa que identificaba el centro de fijación. El aspa quedaba justo en el centro del círculo, y ambos se iluminaron en verde.

Un gran grito colectivo de júbilo surgió de la garganta de todos los analistas. El angustioso silencio se rompió en lo que fue una súbita explosión de alegría. La gente se abrazaba y se felicitaba. Se daban palmadas en la espalda, sonrientes. Había comentarios entusiasmados, se notaba que la gente estaba feliz.

Ray se dejó contagiar por el entusiasmo y también abrazó a Den. En cuanto se dio cuenta de lo que estaba haciendo, se separó en un mar de disculpas. Era la enésima vez que se ponía roja como un tomate. Aunque en el fondo no se arrepentía. A él tampoco se le veía incómodo.

Apenas se habían tranquilizado los ánimos, la gente todavía no se había terminado de sentar de nuevo en sus puestos, cuando las luces de la estancia se entornaron de nuevo y volvió a ponerse en marcha otra vez el cronómetro.

¿Qué pasa ahora? – Dijo Ray.
Ya lo sabes. Un nuevo movimiento sacádico.
¿Tan pronto?. Pero si acabamos de capturar ese estímulo visual.
El consciente ya lo ha visto y se ve que no le interesa más. Así que volvemos a empezar – Den hizo una pausa, valorando si su estudiante iba a poder aguantar otro movimiento sacádico con la misma intensidad? – ¿Estás preparada?.
Claro

Y mientras, en el exterior …

El niño caminaba por el parque en dirección a su madre, que estaba unos metros delante de él. Algo se movió a su derecha, arriba. Como si fuera un movimiento involuntario, giró los ojos para verlo. Era un balón que volaba por el aire. Alguno de los niños había chutado fuerte. No estaba en su trayectoria de la pelota, por lo que no tenía que esquivarla; ni siquiera iba a caer cerca suyo. No le interesó. Estaba cansado y tenía hambre, no quería jugar más. Volvió otra vez los ojos hacia su madre.