II. ESTRUCTURA DEL SISTEMA VISUAL
EL HOMBRE, al igual que la mayor�a de los animales, cuenta con el sentido de la vista. Otros sentidos son el olfato, el o�do, el gusto, el tacto y el equilibrio. Todos ellos son necesarios para poder llevar a cabo una vida plena y productiva; sin embargo, la ausencia o el mal funcionamiento de alguno tiene muy distintas repercusiones en el individuo. En otras palabras, es muy diferente la valoraci�n de uno u otro de los sentidos. Es dif�cil imaginar la vida de un individuo que no se ubica en el espacio, que no tiene capacidad de saber en qu� posici�n est�n sus brazos y sus piernas, que percibe el mundo que lo rodea en constante movimiento y que no puede mantenerse en ninguna posici�n. Quienquiera que haya tenido un v�rtigo prolongado puede atestiguar la sensaci�n de desamparo e impotencia totales ante esta situaci�n. Muy distinta trascendencia tiene, por ejemplo, la anosmia o ausencia de olfato, ya que quien la padece vive en un mundo sin olores y si bien esta situaci�n es muy molesta, no es tan incapacitante como la p�rdida de equilibrio.
La falta de equilibrio, olfato, gusto o tacto son raras, por lo que no se piensa mucho en ellas. No es el caso de los trastornos de refracci�n, los cuales son sumamente frecuentes. Se presentan a cualquier edad y abarcan una gran variedad de alteraciones que van desde una visi�n levemente defectuosa hasta una francamente deficiente. Esta �ltima es incapacitante y en caso de presentarse produce una carga emocional importante. Como si esto no fuera suficiente, la presbicia o vista cansada (visi�n cercana defectuosa del adulto) es una condici�n irrenunciable, que todo adulto sufre despu�s de la cuarta d�cada de la vida. Lectura, escritura, trabajo fino de todo tipo se ven seriamente entorpecidos por esta situaci�n que, hasta la fecha, la humanidad entera ha tenido que soportar por no poder evitarla. Para el adulto y el anciano, renunciar a los lentes es renunciar al mundo visual inmediato. Si a lo anterior agregamos que el promedio de vida ha aumentado sustancialmente, por lo cual m�s personas tienen la posibilidad de ser adultos y ancianos y que la vida moderna requiere cada vez m�s de una adecuada visi�n cercana, no es dif�cil concluir que la presbicia es un problema universal.
Todo lo anterior ha hecho que, de los �rganos de los sentidos, sea la visi�n la que haya recibido mayor atenci�n por parte de los m�dicos. En las ciencias, si se pretenden corregir los errores es imprescindible conocer a fondo el sustrato, es decir, las condiciones y mecanismos por los cuales dichos errores se presentan. Por lo tanto, es necesario conocer qu� es y c�mo funciona el sistema visual para poder pretender corregir o evitar sus alteraciones, defectos o limitaciones.
Los primeros estudios sobre los ojos y su relaci�n con el cerebro se remontan a los trabajos de Alcm�on de Crotona en el siglo VI a. C. Probablemente, Her�filo de Alejandr�a (300 a. C.) fue quien describi� por primera vez la retina. A partir del Renacimiento surgen los grandes anatomistas y con ello el conocimiento del sistema visual se profundiza. Con la aparici�n de los microscopios en el Barroco, la estructura del sistema visual en general y del ojo en particular va cediendo paulatinamente sus secretos. En cuanto al funcionamiento �ptico del ojo, no podemos dejar de mencionar el famoso Handbuch der Physiologischen Optik del berlin�s Hermann von Helmholtz (1821-1894) y los trabajos del sueco Allvar Gullstrand (1862-1930).
Semejanzas entre el ojo y la c�mara fotogr�fica
La visi�n, o sentido de la vista, es una funci�n sumamente compleja, en la que intervienen numerosas estructuras. Para las personas en general, ojos y visi�n son sin�nimos. Este concepto es err�neo, ya que los ojos son s�lo parte de un amplio sistema que se extiende a la porci�n m�s posterior del cerebro.
Si analizamos las obras de divulgaci�n cient�fica vemos que tradicionalmente el ojo se ha comparado a una c�mara fotogr�fica. La comparaci�n es afortunada ya que ambas estructuras tienen amplias semejanzas.
Figura 1. Semejanzas entre el ojo y la c�mara fotogr�fica.
Deteng�monos moment�neamente en la figura 1 y comparemos los componentes �pticos del ojo y de la c�mara fotogr�fica. Indudablemente, lo primero que llama la atenci�n es que forma y tama�o son distintos. Ello no debe extra�arnos, ya que existe una gran variedad de c�maras y, si bien estamos acostumbrados a los formatos de uso familiar, las hay de todos tipos y tama�os, seg�n sus aplicaciones y campos de utilizaci�n.
La lente de la c�mara y la c�rnea del ojo cumplen objetivos semejantes. Ambas son lentes positivas cuya funci�n es la de hacer que los rayos de luz que inciden en ellas enfoquen en un solo punto, pel�cula fotogr�fica o retina respectivamente. Para que c�rnea y lente trabajen en forma �ptima deben ser perfectamente transparentes y tener las curvaturas adecuadas. De no ser as�, la imagen proporcionada ser� defectuosa o no enfocar� en el sitio debido.
Detras de la lente fotogr�fica se halla el diafragma, que no es otra cosa que un dispositivo que regula la cantidad de luz. Es sabido que las pel�culas fotogr�ficas tienen distintas sensibilidades (ASA) a la luz. Esta sensibilidad es funci�n directa del tipo de emulsi�n con la que est�n fabricadas, por lo cual las que son poco sensibles (n�meros de ASA bajos) requieren tiempos de exposici�n prolongados y gran cantidad de luz, mientras que las altamente sensibles (n�meros de ASA elevados) requieren poca luz y tiempos de exposici�n breves. Si el obturador regula el tiempo de exposici�n, el diafragma controla la cantidad de luz que debe llegar a la pel�cula. Existen incluso pel�culas fotogr�ficas sensibles a radiaciones no visibles por el ojo humano, como los rayos X o las radiaciones infrarrojas. A diferencia de la pel�cula fotogr�fica, la retina cuenta con una sensibilidad luminosa muy reducida (limitada s�lo al espectro visible). En el ojo, el iris, estructura muscular perforada en su centro (pupila), es el responsable del control de la luz. As�, a poca luz, el iris se dilata creando una pupila muy grande, mientras que si la luz es intensa el iris se contrae cerrando al m�ximo la pupila.
Figura 2. Acomodaci�n.
Un proceso de suma importancia desde el punto de vista �ptico es la capacidad de enfoque o acomodaci�n. Pasemos brevemente a la figura 2 para entender este proceso. Al dise�ar una c�mara fotogr�fica el poder y la posici�n de la lente deben calcularse de tal suerte que los rayos paralelos de luz que la incidan enfoquen exactamente sobre la pel�cula fotogr�fica. En tal caso decimos entonces que el sistema est� en foco. Sin embargo, si la fuente de luz se acerca a la c�mara, los rayos de luz ya no son paralelos sino divergentes, por lo que la lente, cuyo poder es fijo, ya no puede traerlos en foco a la misma distancia sino detr�s de la pel�cula fotogr�fica, tanto m�s lejos de ella cuanto m�s cerca est� el objeto por fotografiar. El sistema est� entonces fuera de foco. En este caso, basta con alejar la lente de la pel�cula fotogr�fica la distancia necesaria para que el foco caiga nuevamente sobre la pel�cula. El sistema est� nuevamente en foco. En las c�maras fotogr�ficas esto se logra mediante un fuelle, un sistema de cremallera o un sistema de tornillo que permiten alejar la lente de la pel�cula. Con estos sistemas la c�mara fotogr�fica cuenta con la posibilidad de enfocar la imagen.
En el ojo, el proceso de enfoque existe aunque el mecanismo es distinto. Inmediatamente detr�s del iris se encuentra una estructura en forma de lente biconvexa (lupa) llamada cristalino. Este cristalino es, al igual que la c�rnea, perfectamente transparente pero, a diferencia de ella, es sumamente el�stico en condiciones normales. En toda su periferia el cristalino est� sujeto al ojo por unas fibrillas conectadas a un m�sculo circular (m�sculo ciliar). Cuando el cristalino est� en reposo el sistema �ptico del ojo que corresponde a la suma �ptica de los poderes de la c�rnea y del cristalino hace que el ojo est� enfocado al infinito, es decir, a la visi�n lejana. Cuando el objeto se acerca, los rayos luminosos que llegan al ojo ya no son paralelos sino que paulatinamente se hacen cada vez m�s divergentes, por lo que el ojo tiene que modificar su fuerza en el m�sculo ciliar para poder enfocarlos en la retina. Como ya se mencion�, en la c�mara esto se obtiene alejando la lente de la pel�cula fotogr�fica. En el ojo, el mismo resultado se obtiene modificando las curvaturas del cristalino, es decir, haci�ndolo m�s y m�s convexo conforme el objeto observado se acerca. Para ello el m�sculo ciliar se contrae relajando la tensi�n a la que est� sometido el cristalino, y �ste se abomba aumentando por consiguiente su poder �ptico. A este fen�meno se le conoce como acomodaci�n y es el que nos permite poder ver con nitidez los objetos cercanos.
Volvamos nuevamente a la figura 1. En la c�mara fotogr�fica la imagen del objeto llega a la pel�cula y se imprime en ella, es decir, ocasiona cambios f�sicos y qu�micos en la emulsi�n, que ser�n tratados ulteriormente en el laboratorio para dejar fija en el celuloide de la diapositiva o en el papel la imagen fotografiada. En el ojo, el equivalente de la pel�cula es la retina. La retina recibe entonces la imagen en foco gracias a las propiedades �pticas de la c�rnea y del cristalino, con la intensidad luminosa �ptima determinada por el iris. Esta imagen se "fija" en la retina, ocasionando cambios f�sicos y qu�micos. La gran diferencia es que esta imagen es transformada por la retina en impulsos qu�micos y el�ctricos que viajar�n posteriormente hasta los centros visuales del cerebro para hacer que la imagen sea "vista" por el individuo. De esto nos ocuparemos m�s adelante.
Finalmente debemos agregar algunas palabras sobre la caja de la c�mara fotogr�fica o el ojo en s�. Al colocar el rollo fotogr�fico dentro de la c�mara hemos visto que la caja de �sta es negra por dentro. Ello tiene como finalidad evitar que la luz que entra a ella produzca reflejos e im�genes par�sitas que se imprimir�an tambi�n sobre la pel�cula. El ojo, al igual que la c�mara, es negro por dentro. Existe sin embargo una gran diferencia. El interior de la c�mara est� lleno de aire mientras que el interior del ojo contiene en su mayor parte un gel transparente (humor v�treo) que ocupa todo el espacio comprendido entre el cristalino y la retina, y un l�quido igualmente transparente (humor acuoso) que llena la peque�a cavidad comprendida entre el cristalino y la c�rnea.
En resumen, vemos que c�mara fotogr�fica y ojo son similares ya que ambos cuentan con un sistema �ptico potente que permite hacer converger los rayos de luz (lente vs. c�rnea y cristalino); un sistema de enfoque (fuelle o similar vs. acomodaci�n por el cristalino); un sistema regulador de la cantidad de luz (diafragma/obturador vs. iris) y un sistema de registro de la imagen (pel�cula vs. retina).
M�s adelante veremos que si el fot�grafo tiene problemas para obtener fotograf�as de buena calidad, el ojo tiene igualmente problemas para proporcionar im�genes de buena calidad sobre la retina. Estos problemas se conocen con el nombre gen�rico de trastornos de refracci�n o ametrop�as.
En el inciso anterior comparamos al ojo con una c�mara fotogr�fica, lo que nos permiti� obtener una idea clara de c�mo funciona un ojo desde el punto de vista �ptico. Claro est� que esta descripci�n es sumamente simplista, ya que, como podr� imaginar el lector, las cosas no son tan sencillas como parecen. A pesar de ello y siendo nuestro objetivo la divulgaci�n, consideramos que lo expuesto cumple perfectamente su objetivo.
Semejanzas entre el sistema visual y un sistema de vídeo
Siguiendo con las comparaciones, veamos ahora ya no la c�mara fotogr�fica y el ojo, sino el sistema visual completo. El hombre no ve con los ojos sino a trav�s de los ojos. El ojo es simplemente la primera etapa de un sistema sumamente complejo. La visi�n es una funci�n del sistema nervioso central, es decir es una funci�n cerebral. Para explicar este punto recurriremos a una nueva comparaci�n.
Imaginemos ahora que en lugar de contar con una c�mara fotogr�fica, tenemos una c�mara de vídeo. El vídeo, como el cine, registra el movimiento, por lo que se parece m�s al ojo ya que �ste adem�s de registrar forma, tama�o y color, registra el movimiento. Con nuestra c�mara de vídeo registramos una escena familiar cualquiera, por ejemplo, la fiesta de cumplea�os de uno de nuestros hijos. Si no cometimos errores al filmar y la c�mara de vídeo funciona adecuadamente, tendremos registradas en la cinta las im�genes de la fiesta. Hasta aqu� los hechos son semejantes a lo expuesto para la c�mara fotogr�fica. Sin embargo, para tener acceso a la informaci�n, es decir, para ver el vídeo, necesitamos de otro equipo. Analicemos ahora la figura 3. Para ver el v�deo es necesario llevar la informaci�n registrada en la cinta a una videocassetera en donde se procesa la informaci�n y se env�a a un monitor (aparato de televisi�n) que traduce esta informaci�n en imagen. S�lo contando con el equipo completo podremos ver las im�genes de la fiesta.
El sistema visual es en todo semejante al anterior. El ojo corresponde a la c�mara de vídeo.
Figura 3. Semejanzas entre el sistema visual y un sistema de vídeo.
Los nervios �pticos transportan, en forma codificada, toda la informaci�n registrada en la retina a los centros analizadores del sistema nervioso en el cerebro para que el sujeto pueda ver lo que registran sus ojos. De esta forma, los centros nerviosos corresponden a la videocassetera y al monitor. El sistema visual cuenta adem�s con otras conexiones dentro del mismo sistema nervioso que ampl�an enormemente sus potencialidades, permitiendo al individuo interpretar la informaci�n recibida, conectando �sta con la informaci�n de otros sistemas sensoriales, con la memoria, etc�tera.
Las v�as visuales son entonces los nervios que parten del ojo llevando la informaci�n visual a los centros cerebrales, y los centros visuales son aqu�llos localizados en la corteza occipital del cerebro y son los encargados de decodificar la informaci�n y traducirla en una percepci�n visual que el individuo pueda interpretar.
En resumen, podemos decir que la visi�n es una funci�n compleja en la que intervienen
los �rganos receptores de las im�genes (los ojos), un sistema que transporta
la informaci�n (las v�as visuales o nervios �pticos) y un centro de an�lisis
de la informaci�n en el cerebro. Este sistema no est� aislado sino que cuenta
con m�ltiples conexiones con otros centros del sistema nervioso, permitiendo
as� que la visi�n forme parte activa e importante de la actividad cerebral del
hombre.
