¿Cómo sabe el ojo si enfocar más lejos o más cerca para enfocar un objeto borroso?

¡Interesante pregunta! La determinación del foco de una imagen visual se lleva a cabo en el área de asociación visual del cerebro. En última instancia, este proceso da como resultado el enfoque de la imagen retiniana mediante el ajuste de la forma del cristalino en el ojo. La forma de la lente para enfocar la imagen se llama acomodación.

El circuito neuronal involucrado en la acomodación incluye las siguientes estructuras:

La entrada a la respuesta de acomodación es proporcionada por la retina, el nervio óptico, el tálamo y la corteza visual. La corteza visual se proyecta a la corteza de asociación.

El esquema de salida (simplificado) es el siguiente: la corteza de asociación se proyecta a los núcleos supraoculomotores, que a su vez generan señales de control motor que inician la respuesta de acomodación. Luego, la señal se envía bilateralmente al complejo oculomotor y, por lo tanto, la entrada de un ojo es suficiente para enfocar ambos ojos.

La salida motora regula los músculos ciliares que controlan la forma del cristalino. La acomodación negativa ajusta el ojo para largas distancias mediante la relajación de los músculos ciliares. Ajuste de acomodación positiva del ojo para distancias cortas por contracción de los músculos ciliares Diccionario Médico .

En cuanto a la segunda parte de su pregunta: cómo se reconocen funcionalmente las imágenes desenfocadas:

Hay al menos tres mecanismos responsables de la acomodación:

1) Detección de imagen borrosa : si una imagen está borrosa/fuera de foco, los bordes no están claramente definidos. El desenfoque retinal puede detectarse (detección de bordes) y evaluarse en el cerebro. Luego se inicia la corrección como se describió anteriormente, y se realiza básicamente por prueba y error. Si el ajuste da como resultado un cambio de desenfoque, la respuesta de acomodación (deformación de la lente) se detecta como útil y se inicia la acomodación. La acomodación en sí también se basa en prueba y error: si aumenta el desenfoque, la acomodación se invierte, si disminuye, la acomodación aumenta en la misma dirección. ( Philips y Stark, 1977). El desenfoque de la imagen opera monocularmente y es suficiente para que ocurra la acomodación y es probablemente el mecanismo más importante para la acomodación. Puede ocurrir sin conocimiento previo de distancia, tamaño, etc.

Dos casos más específicos también dan como resultado la acomodación, con circuitos neuronales probablemente similares involucrados:

2) Vergencia/disparidad retiniana . Este estímulo se genera cuando los ojos se mueven en direcciones opuestas, es decir, cuando el foco se desplaza hacia objetos más cercanos o más lejanos. El desplazamiento temporal en las imágenes retinianas binoculares se detecta y conduce al inicio de la acomodación Fincham & Walton, 1977 .

3). La respuesta cercana : mientras que 1) y 2) son respuestas retinotópicas, la respuesta cercana se inicia con estímulos espaciotópicos, incluidas la profundidad y la distancia percibidas de los objetos, que se derivan de señales como el tamaño relativo, la superposición, la perspectiva, el sombreado y los gradientes de textura. así como pequeñas señales dinámicas de profundidad variables en el tiempo que incluyen paralaje de movimiento, telar y movimiento en profundidad. Las señales dinámicas proporcionan referencias variables en el tiempo para la percepción de la profundidad relativa, mientras que las señales estáticas permiten la comparación simultánea de distancias absolutas separadas desde las que se percibe la profundidad relativa ( Schor et al., 1991 ).

La neurología de la visión es un tema extremadamente complejo y es difícil de describir con brevedad, porque están sucediendo muchas cosas en muchas partes del cerebro. Se estima que aproximadamente el 50% de las vías del cerebro y aproximadamente el 30% de la corteza están involucradas en la visión (donde solo el 8% de la corteza se dedica al tacto y el 3% a la audición). Algunas investigaciones estiman que entre el ochenta y el ochenta y cinco por ciento de nuestra percepción, aprendizaje, cognición y actividades están mediados por la visión. ¹

La capacidad de enfocar con precisión un objeto, mantener ese enfoque y cambiar el enfoque al mirar a diferentes distancias se denomina acomodación. Eso sucede con el tamaño de la pupila, la forma del cristalino, etc., pero no nos dice cómo elige el cerebro qué enfocar. La respuesta corta es que es mucho más que enfocar como una lente de cámara. Tenemos áreas retinianas que prestan atención simultáneamente a áreas más alejadas y cercanas, claro/oscuro, bordes y más, todo a la vez. Esa y mucha más información que se lleva al cerebro se procesa, y se perfecciona el enfoque eferente. Es aún más complejo cuando hay dos ojos involucrados.

Hay tantos aspectos de la vista que existe una enorme cantidad de tipos de ilusiones ópticas. Son involuntarios. Por eso son divertidos. De hecho, si no te engañaran, indicaría un problema en parte de tu cerebro. Aquí hay uno que se basa en el procesamiento de contraste:

A medida que escanea mirando los puntos blancos, su visión periférica parece ser capaz de ver puntos negros, pero al escanearlos una fila a la vez queda claro que no hay puntos negros.

En la siguiente ilusión, las líneas verticales rojas son paralelas.

Los siguientes son resúmenes de la neuroanatomía de la visión.

Ojo, cerebro y visión
Anatomía y fisiología del sistema visual aferente

_{1 La visión es nuestro sentido dominante}