VIVIMOS DE ILUSIONES

Literalmente, los seres humanos vivimos de ilusiones; es decir, interpretamos o «construimos» ilusoriamente una realidad propia a partir de la información que recibimos del universo que nos rodea. No nos damos cuenta de ello porque se trata de un proceso inconsciente, del mismo modo que tampoco estamos pendientes de cómo funciona nuestro cerebro, ni de las estrategias que utiliza para ofrecernos, como veremos, tan cómoda y predecible realidad.

Así pues, concebimos la realidad de forma automática, algo que el cerebro consigue mediante unos procesos altamente perfeccionados. Nos resulta difícil admitir que todo lo que vemos nos lo imaginamos, y que sistemáticamente estamos anticipándonos a lo que sucederá. Parece un cuento, cierto, pero esto es así porque nuestras inferencias resultan ser, por lo común, extraordinariamente certeras y muy fiables, ya que están basadas en experiencias previas.

En efecto, captamos los estímulos externos a través de los órganos de los sentidos y luego construimos nuestra realidad en el cerebro. Porque la luz y los colores no están en nuestros ojos, el tacto no está en nuestras manos, el sabor no está en nuestra boca, los ruidos de la ciudad no están en nuestros oídos… Y es que los órganos de los sentidos son meros instrumentos especializados en captar los estímulos externos y transmitirlos hacia el cerebro, que es quien, en definitiva, ve, toca, saborea y oye.

Con esta información, el cerebro se encarga de construir la realidad. Con datos incompletos, y gracias al contexto y a un catálogo propio, el cerebro rellena y completa imágenes, elabora emociones, reconstruye recuerdos, configura decisiones o categoriza personas.

De este modo, añadiendo detalles y rellenando lagunas, el cerebro consigue conjeturas muy ajustadas y convincentes. Pero también puede tener fallos en forma de ilusiones (ópticas, visuales y cognitivas), falsas memorias, sesgos y prejuicios cognitivos, y son precisamente estas ilusiones o sesgos los que constituyen la prueba de que el cerebro funciona mediante estrategias altamente elaboradas y perfeccionadas, basadas en el uso de muy poca información (ver figura 2.1). Siempre es más fácil y económico tomar atajos que reconstruir la realidad con total precisión.9

La construcción de la realidad que hace el cerebro se anticipa a los acontecimientos y predice, sistemática y automáticamente, los sucesos antes de que ocurran. Se trata de un sistema evolutivamente muy perfeccionado y eficaz, que nos aporta coherencia hasta el punto de que, cuando la interpretación de la realidad no coincide con nuestras expectativas, las alarmas saltan de inmediato.

Este sistema, sin embargo, tiene unas «puertas traseras» que se pueden sortear con sutileza, algo que precisamente los magos han aprendido a hacer en sus efectos mágicos. Por consiguiente, para entender la neurociencia que hay detrás de la magia, es decir, cómo funcionan aquellos procesos mediante los cuales los magos consiguen lograr tantas maravillas, así como aquellas estrategias de las que la magia se aprovecha, hay que comenzar con unas primeras bases sobre el funcionamiento normal de nuestro cerebro. Para ello será necesario hacer un primer recorrido sobre la estructura del cerebro humano, especialmente de la vía visual, porque la magia principalmente entra por la vista.

Lo que sigue a continuación es una descripción más o menos detallada de la estructura funcional del cerebro humano, haciendo hincapié en la vía visual.

EL CEREBRO, SUS CÉLULAS Y ESTRUCTURA

Propiamente, a la masa nerviosa contenida dentro del cráneo se la denomina encéfalo. El encéfalo consta de tres partes voluminosas, el cerebro, el cerebelo y el bulbo raquídeo, y de otras más pequeñas, como el tálamo y el hipotálamo. Además, en el interior del encéfalo están los ventrículos cerebrales, llenos de líquido cefalorraquídeo. En este libro, sin embargo, utilizaremos la palabra cerebro para referirnos a lo que en justicia deberíamos denominar encéfalo.

Es esta una confusión muy común que se debe, en parte, a la mala traducción de la palabra inglesa brain (encéfalo) por «cerebro», que ha terminado imponiéndose incluso en libros de texto especializados. Con esta nueva denominación, el cerebro humano es un órgano sofisticado y complejo, una densa masa compuesta por tres tipos de células:

• Las neuronas, de las que se calcula que hay unos ochenta y cinco mil millones.
• Las células gliales, en número similar, moduladoras entre otras cosas de las conexiones interneuronales.
• Las células endoteliales, que serían unos siete mil millones, que constituyen la vascularización cerebral mediante la cual el oxígeno y los nutrientes llegan al cerebro y que permiten también la evacuación de los residuos.

En cuanto a su estructura, el cerebro humano es un órgano compuesto por:

• La corteza cerebral: una capa externa de carácter gelatinoso y de unos 3-5 mm de espesor.
• Las estructuras subcorticales: tálamo, hipotálamo, amígdala y, entre otros, los ganglios basales.
• El cerebelo y el tronco encefálico.

LA CORTEZA CEREBRAL, SUS HEMISFERIOS, PLIEGUES Y FUNCIONES

La corteza cerebral, también llamada córtex, es proporcionalmente, junto con el cerebelo, una de las partes más densas del cerebro, con unos dieciséis mil millones de neuronas.

La corteza tiene dos hemisferios simétricos, uno izquierdo y otro derecho, con una superficie plegada sobre sí misma que da lugar a unas circunvoluciones que, a su vez, están separadas por unos surcos o cisuras. Estos pliegues aumentan mucho la superficie de la corteza, que llega casi al metro cuadrado, sin variar significativamente su volumen.

En cada hemisferio cerebral se pueden distinguir cuatro lóbulos o cortezas. De delante hacia atrás, son:

• El córtex o lóbulo frontal.
• El córtex o lóbulo parietal.
• El córtex o lóbulo temporal (por debajo del anterior).
• El córtex o lóbulo occipital, en la zona posterior.
• También está la ínsula, un lóbulo más escondido en la confluencia entre los otros cuatro.

Veamos cada uno de estos lóbulos, córtex o cortezas, con más detenimiento:

• El córtex o lóbulo prefrontal alberga nuestro gran «centro ejecutivo». Es el encargado de supervisar los pensamientos y la toma de decisiones, y el que nos capacita para la planificación. Además, también monitoriza y gestiona muchas tareas realizadas por otras áreas del cerebro.

  En términos evolutivos, es el área de aparición más reciente y más característica del ser humano en comparación con otras especies. En el córtex prefrontal se distinguen subestructuras que, a su vez, conforman una determinada jerarquía, unas áreas que incluyen a otras como si se tratara de una muñeca rusa.

  Por poner un ejemplo, el córtex prefrontal contiene al córtex prefrontal lateral, que, a su vez, está compuesto de otras pequeñas estructuras funcionales, como el córtex prefrontal dorsolateral, y así sucesivamente.

• El córtex o lóbulo parietal está separado del lóbulo frontal por el surco central o cisura de Rolando. Por lo común, se considera que es el gran centro integrador de los estímulos sensoriales. En su borde anterior está la corteza motora primaria, mientras que, en el posterior, en el borde parietal, se encuentra la corteza somatosensorial. En cada una de estas regiones hay una representación en miniatura del cuerpo llamada homúnculo; un homúnculo es motor, y el otro, sensitivo. Estas cortezas motoras y sensoriales se activan cuando realizamos o imaginamos algún movimiento voluntario, y también cuando percibimos algún estímulo en una región específica del cuerpo.
• El córtex o lóbulo temporal se sitúa debajo del lóbulo parietal. El lóbulo temporal se encarga de la formación de memorias y de la navegación visioespacial. Además, alberga estructuras como el hipocampo y la amígdala, que tienen una función central en las memorias y en las emociones respectivamente.
• El córtex o lóbulo occipital está ubicado detrás del lóbulo temporal. Como veremos a continuación, integra toda la información que recibimos por la vía visual.

OTRAS ESTRUCTURAS CEREBRALES Y LOS ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS

• El cerebelo se ubica por debajo del lóbulo occipital. Se trata de una estructura cerebral muy parecida a un cerebro en miniatura, y contiene un 70 % de todas las neuronas del cerebro.

  El cerebelo es la estructura encargada del control del movimiento, la postura y la marcha, y se lo considera un órgano clave para la memoria implícita, es decir, donde se guarda el aprendizaje de tareas motoras que se ejecutan de manera automática e inconsciente, como, por ejemplo, escribir, bailar o tocar un instrumento musical.

  Recientemente, se le están concediendo nuevas funciones, ya que buena parte de sus conexiones están relacionadas con varias regiones de la corteza, por lo que se le atribuye también el almacenamiento de procesos cognitivos o comportamientos sociales aprendidos o automatizados.

• El tallo cerebral está formado por un conjunto de estructuras que se sitúan delante del cerebelo. Son: el mesencéfalo, el puente y el bulbo raquídeo, que después continúa en la médula espinal.
  • El mesencéfalo regula el estado de vigilia. Funciona como un interruptor de encendido y apagado sobre el nivel de consciencia,10 por lo que cualquier disfunción puede ocasionar trastornos del sueño, coma o estados vegetativos persistentes.
  • En el puente, el mesencéfalo y el bulbo raquídeo se conectan con estructuras superiores, como los hemisferios del cerebro o el cerebelo.
  • En el bulbo raquídeo se encuentran las neuronas que dirigen buena parte de todos los comportamientos automáticos, como la respiración o la masticación. También es donde la mayoría de las fibras se cruzan y descienden por la médula espinal.

Además de las grandes estructuras del cerebro, también son relevantes los denominados órganos de los sentidos, que se pueden clasificar en tres grupos:

• Los exteroceptores, sensibles a estímulos procedentes del medio exterior, como la vista, el oído, el olfato, el gusto y el tacto.
• Los propioceptores, que se encuentran en tendones, músculos y articulaciones, así como en los canales semicirculares del oído interno, donde se hallan unos sensores que recaban la información sobre nuestra posición en el espacio, el equilibrio, etc.
• Por último, los interoceptores, unos sensores encargados de recibir información del medio interno, como, por ejemplo, las variaciones en la composición de la sangre, la temperatura o la presión arterial.

LAS NEURONAS

En cuanto a las células, ya hemos comentado la existencia de tres tipos principales en el cerebro: las neuronas, las células gliales y las endoteliales. Nos centraremos en las primeras.

Las neuronas tienen una estructura general que incluye el cuerpo que contiene el núcleo, el axón y las dendritas.

En relación con ello, en el cerebro se diferencia entre la sustancia blanca y la sustancia gris:

• La sustancia gris es la región donde se asientan fundamentalmente los cuerpos neuronales y sus prolongaciones o ramificaciones más cortas, llamadas dendritas.
• La sustancia blanca es donde se localizan los axones, que conectan diferentes neuronas que están distantes entre sí.

La transmisión de la información en las neuronas del sistema nervioso es de carácter eléctrico, mientras que, entre neurona y neurona, generalmente, es de carácter químico. La señal eléctrica se propaga por la superficie de las membranas neuronales gracias a unos complejos intercambios iónicos entre el interior y el exterior de las membranas.

Desde este punto de vista, las neuronas, o bien están en reposo, o en descarga. En este último caso, emiten los llamados potenciales de acción: unas descargas que solo se producen cuando se alcanza un determinado umbral, ya que los patrones de estas pueden variar. Por ejemplo, existen unas descargas que se transmiten a través de los axones y se reciben en las dendritas de otras neuronas.

Los axones suelen estar revestidos de una vaina, la mielina, que aísla eléctricamente la membrana del axón; con el término de «fibra nerviosa» se designa al axón con su vaina de mielina. Esta vaina no es continua, sino que está organizada por segmentos separados por los nodos de Ranvier, que permiten aumentar la velocidad de conducción del impulso nervioso cuando se propaga, «saltando» de uno a otro a una velocidad que puede alcanzar los 540 km por hora. Por ese motivo se pueden producir cientos de estos impulsos eléctricos cada segundo.

La comunicación de las neuronas entre sí se hace a través de las denominadas conexiones sinápticas, en las que la señal eléctrica transmitida a lo largo de la membrana se convierte en información química y se traduce en la liberación de sustancias denominadas neurotransmisores, entre los cuales se cuentan, por ejemplo, el glutamato, la noradrenalina, la dopamina, la serotonina o el ácido gamma-aminobutírico o GABA.

La mayoría de las sinapsis son químicas, aunque también existen sinapsis puramente eléctricas, cuya velocidad de trasmisión es mucho más rápida.

LAS REDES NEURONALES

Ya en 1949, Donald Hebb11 observó que cuando se producía una activación simultánea de neuronas se reforzaba su conexión, lo que indicaba que estaban codificando una información similar. Este modelo de organización conjunta es la base del concepto de redes neuronales, unas redes o conexiones funcionales entre grupos de neuronas que trabajan juntas y que son dinámicas, pues varían con el tiempo.

De este modo, tras el aprendizaje o la experiencia, las neuronas crean, modifican o deshacen sus conexiones sinápticas. Esto es lo que finalmente fundamenta la plasticidad funcional del cerebro, ya que hay conexiones sinápticas que son estables y perduran en el tiempo, como las que almacenan aprendizajes o los recuerdos, y otras conexiones que son lábiles, efímeras.

Esto es así porque nuestras memorias a largo plazo —como veremos más adelante, en el capítulo 8— requieren cierto grado de estabilidad para garantizar que algunos recuerdos no se pierdan nunca, mientras que, por otra parte, aunque parezca contradictorio, también se requiere una plasticidad suficiente que permita olvidar y generar nuevos recuerdos.

Es decir, el fortalecimiento y la estabilidad de las conexiones aseguran la perdurabilidad de los recuerdos, mientras que las desconexiones promueven los olvidos y dejan espacio para codificar nuevos recuerdos mediante nuevas conexiones, hasta el punto de que, en muchos casos, la evocación de recuerdos da lugar a una reconstrucción de los hechos que se expresa en una nueva configuración sináptica.

Como era de esperar, las modificaciones en las conexiones, las desconexiones y las adaptaciones de la conectividad sináptica son continuas: nos levantamos cada día con un cerebro que es, anatómica o estructuralmente hablando, distinto al del día anterior, porque, precisamente, mientras dormimos, es cuando consolidamos los recuerdos y, a su vez, depuramos mucha información acumulada a lo largo del día.

Por este motivo se considera que el cerebro de cada persona es singular, único para cada individuo, ya que expresa la forma personal con que interaccionamos con el mundo, en una muestra de singularidad que combinaría los rasgos y las variantes genéticas con las conformaciones derivadas de nuestras conexiones particulares.

Tal es la particularidad de las conexiones neuronales de cada persona que algunos científicos incluso consideran que la verdadera identidad no radicaría tanto en los genes, sino en las conexiones de las neuronas, es decir, en nuestro «cableado» particular.

Por otra parte, al contrario de lo que sucede con las células de la epidermis de la piel, que se dividen continuamente para asegurar su recambio ante una herida, las neuronas, por lo común, no se renuevan nunca: nacen y mueren con nosotros. Es esta perdurabilidad la que contribuye a que se preserve la información que acumulamos a lo largo de nuestra vida, esto es, las vivencias y experiencias que terminan configurando nuestra identidad. En caso contrario, con cada división de neuronas deberíamos empezar de cero. Solo cuando morimos, nuestras memorias desaparecen con nosotros. Entonces, lo único que permanece son las memorias colectivas, un concepto de memoria social cuyo significado y trascendencia escapa a este libro.

Como demostró de forma pionera el neurocientífico y premio nobel Santiago Ramón y Cajal, el cerebro humano se caracteriza por ser una enorme red interconectada cuyas redes y circuitos están basados en la relación que establecen las neuronas entre sí gracias a miles de millones de conexiones sinápticas, más allá de que estas conexiones estén o no funcionando.

Como ya hemos visto, las redes y circuitos son entidades dinámicas, están constituidas por grupos de neuronas que forman estructuras funcionales y trabajan de forma coordinada, tienen un carácter modular, se organizan generalmente de forma jerárquica y están en continua variación.

Además, existen grandes redes, como la visual, la somatomotora, la auditiva, la límbica o la frontoparietal, entre otras.

Algunas de estas redes son más estables y dominantes que otras, como la denominada red por defecto («Default mode network» o DMN), también conocida como «Resting state». Esta es una red asociada a estados de reposo y a funciones cognitivas superiores, como los pensamientos y los estados mentales internos, y se mantiene activa incluso cuando no se está procesando ningún estímulo externo o intencionalidad mental interna. Por ello, podemos asegurar que el cerebro nunca descansa.

LA VÍA VISUAL

Aproximadamente, un tercio del cerebro se dedica a procesar la visión, es decir, a interpretar el color, a detectar contornos y movimientos, a establecer profundidad y distancia, a determinar la identidad de los objetos o a interpretar caras… Nuestros ojos captan información del exterior en forma de una lluvia de fotones que, en la retina, se transforma en señales eléctricas que se transfieren al cerebro a través del nervio óptico. Toda esta información eléctrica es procesada, en su mayoría, en el lóbulo occipital, y en este proceso interviene en conjunto más de un tercio de la corteza cerebral.

Vivimos en un mundo visualmente muy rico, y este es el primer reto al que debe enfrentarse nuestro cerebro. Para afrontarlo existen más de cien millones de fotorreceptores en cada una de las retinas, que reciben aproximadamente un total de unos setenta gigabytes de información por segundo, lo que equivaldría a ver setenta películas de cine ¡por segundo!, con sus imágenes, sus diálogos y su banda sonora incluidas.

Pero es evidente que no puede gestionarse tanta información. Por tal motivo, el cerebro ha aprendido a seleccionar y filtrar lo que vemos.

De esta manera, en realidad, utilizamos muy poca información. Pero con esta escasa información, y gracias a un proceso altamente refinado de inferencia y descodificación, logramos crear la ilusión de realidad a la que nos venimos refiriendo desde el principio de este libro. Veamos a continuación los procesos responsables de que esto sea posible.

La retina tapiza la cara interna del ojo con millones de fotorreceptores, que son un tipo especial de receptores neuronales especializados en capturar fotones y transmitir esa información a través de una cadena de neuronas que culmina en las células ganglionares.

Los axones de las neuronas ganglionares son los que forman el nervio óptico; la única vía de comunicación entre la retina y el cerebro. La transmisión de información en este punto supone un primer gran cuello de botella que condicionará la forma en la que, más adelante, interpretaremos cualquier imagen, ya que, de los setenta gigabytes que el ojo recibe por segundo, se calcula que solo se transmite al cerebro 1 MB/s (un megabyte por segundo) de información. Así pues, el nervio óptico tiene una velocidad de transmisión similar a la de una conexión de Ethernet.

Por otra parte, el nervio óptico abandona el ojo en un punto muy concreto de la retina que carece de receptores, es el denominado punto ciego. En este punto no deberíamos ver nada; sin embargo, no es así: ni siquiera nos damos cuenta de la existencia del punto ciego porque el cerebro rellena ese vacío calculando un promedio de lo que estamos viendo en las regiones inmediatamente vecinas en un fenómeno de rellenado que se conoce como filling in (ver figura 2.2.1).

De forma complementaria, existe el fenómeno del filling out (ver figura 2.2.2). Un sistema de rellenado consistente en extrapolar a regiones periféricas del campo visual aquello que estamos viendo en una zona muy determinada y especial de la retina, denominada fóvea, situada cerca del punto ciego y que está especializada para proporcionarnos agudeza visual.

El filling out ocurre cuando la imagen visual de la fóvea y de la periferia son muy parecidas, y esta ilusión de uniformidad, este fenómeno de rellenado de los estímulos periféricos con información central es un proceso que también se ha demostrado en una amplia gama de características visuales, incluidas la forma, la orientación, el movimiento, la luminancia (flujo luminoso que incide, atraviesa o emerge de una superficie), el patrón o la identidad.12

LOS FOTORRECEPTORES: CONOS Y BASTONES

Hay dos tipos de fotorreceptores: los conos y los bastones. La mayoría (unos cien millones) son bastones repartidos por toda la periferia, mientras que la minoría, los conos (unos seis millones), se concentran en la fóvea, que en realidad no representa más del 2 % de la superficie total de la retina, y son la clave de la agudeza visual.

Los bastones y los conos tienen una sensibilidad a la luz muy distinta, y son, en cierto modo, complementarios: los bastones son capaces de responder a la llegada de un único fotón a su membrana, pero se adaptan enseguida cuando la intensidad de la luz sube un poco; entonces, dejan inmediatamente de responder.

Por este motivo, los bastones nos capacitan para ver razonablemente bien en penumbra, en escala de grises y cuando no hay color, pero son inútiles en visión diurna. Los conos, por el contrario, requieren de un flujo luminoso mucho mayor. Para activarse, necesitan que miles de fotones lleguen simultáneamente.

En cuanto a los conos, existen tres tipos de conos diferentes según su preferencia por distintas longitudes de onda que se corresponden aproximadamente con los colores rojo, verde y azul. De este modo, la inmensa gama de colores que somos capaces de percibir se construye combinando distintas proporciones de las señales procedentes de estos tres tipos de conos.

Son los conos los que nos permiten ver nítidamente durante el día, en tanto que están inactivos durante la noche o en condiciones de baja iluminación. Por este motivo, es tan peligroso conducir o caminar por una carretera mal iluminada tanto al amanecer como al anochecer. En esas condiciones, los bastones no responden porque se han adaptado a la iluminación del momento, y los conos aún no se han activado al no haber todavía luz suficiente para ellos. Es entonces cuando se crean peligrosas zonas de ceguera funcional que van y vienen…

… Y precisamente este es uno de los motivos por el cual los magos de escena, a veces, presentan sus efectos en condiciones de baja luminosidad. La escasa iluminación favorece la ocultación y distorsiona de manera no llamativa la nitidez con la que estamos acostumbrados a ver las cosas.

LO QUE EL CEREBRO VE

Como hemos comentado, seleccionamos y atendemos solamente una pequeña parte de la información que recibimos. Además, lo que la retina transmite al cerebro no son reproducciones fidedignas, sino un tipo de información transformada para resaltar bordes, diferencias, contrastes y un conjunto de elementos que, en definitiva, constituirán el punto de partida para luego construir de manera secuencial la imagen en distintas partes del cerebro.

Por eso decimos que quien realmente ve no son los ojos, sino el cerebro.

No es el objetivo de este capítulo realizar una descripción exhaustiva de todas las partes del sistema nervioso implicadas en procesar la información visual ni de todas las claves sobre su funcionamiento que se han ido descubriendo a lo largo de décadas de trabajo en el laboratorio. Sin embargo, sí que trataremos los principios básicos del procesamiento visual utilizando como ejemplo la obra de ciertos artistas pertenecientes a distintos estilos y épocas. A fin de cuentas, el trabajo de un pintor no es muy diferente al de un neurocientífico (tampoco al de un mago). De hecho, en muchos aspectos, es más lo que nos une que lo que nos separa.

En efecto, desde hace miles de años, los pintores tratan de generar en un soporte bidimensional y estático, como una pared de roca o un lienzo, imágenes que se asemejen a su experiencia perceptiva del mundo en el que viven. Para ello desarrollan un lenguaje personal, una gramática propia que está basada en una combinación más o menos complicada de patrones y formas, y de colores y luminancia. Los neurocientíficos, por su parte, toman el camino inverso e intentan averiguar cuáles son las reglas, es decir, la gramática interna que permite al cerebro reconstruir «una realidad subjetiva» del mundo visual que nos rodea. Para ello, el cerebro, como el pintor, se basa únicamente en una sucesión de imágenes bidimensionales que se proyectan de forma continua sobre nuestras retinas, como si estas fuesen una especie de lienzo. Así pues, pintores y neurocientíficos, arte y ciencia, parecen estar observándose en un espejo imaginario para intentar comprender cómo vemos el mundo, gracias a la exploración de las claves de la perspectiva, el color, la forma, el movimiento, el contraste, etc.

Probablemente, lo primero que hemos descubierto, tanto los artistas en su obra como los científicos en el laboratorio, tiene que ver con la percepción de la forma; aunque eso sí, los científicos hemos tardado cuarenta mil años más que los pintores.

EL INICIO DEL ARTE

Los primeros artistas, aquellos que pintaron escenas de caza y cuerpos de animales en las paredes de cuevas como las de Altamira, ya se dieron cuenta de que bastaba con dibujar los «bordes» de un objeto para generar una percepción muy vívida de él. Esto es posible porque la estructura de los campos receptores de las células de la retina es tal que permite a estas células detectar fundamentalmente las zonas de una imagen en las que la cantidad de luz que los objetos reflejan o emiten cambia localmente de forma súbita. A estos cambios súbitos los denominamos genéricamente «contraste», y se producen fundamentalmente en los contornos o los bordes de los objetos.

Además, como iremos explicando a lo largo del libro, este concepto de contraste tendrá un papel central en la presentación de los efectos mágicos.

¿Cómo funciona el contraste?

En un primer paso, podemos decir que la retina transforma toda imagen en un dibujo de líneas simples (ver figura 2.3 en la página I del pliego a color). A lo largo de los siglos, los artistas han descubierto que este tipo de dibujos o bocetos básicos pueden ser, y de hecho suelen ser, más poderosos perceptivamente que una reproducción fiel de la imagen original.

Pero ¿por qué? ¿Por qué una imagen que proporciona menos información visual puede ser más sugerente que otra más rica en detalles?

Los científicos Patrick Cavanagh y Vilayanur Ramachandran sugieren que esto es así porque los recursos cerebrales son limitados y, por lo tanto, no podemos prestar atención a todos los detalles visuales disponibles en una imagen compleja.13

De hecho, si nos fijamos en un dibujo como el de la figura 2.3, nos daremos cuenta de que toda la atención se dirige a las partes más relevantes sin tener que competir con el procesamiento de otras zonas menos sugerentes o, simplemente, más redundantes y, por lo tanto, menos informativas. Esto es así porque, al partir siempre de información filtrada, «rellenamos» de forma activa el resto de la imagen en función de nuestra experiencia previa y de nuestro conocimiento del mundo. Para ello generamos asociaciones entre lo que realmente vemos, que es muy limitado, y nuestra idealización del objeto representado en esos dibujos que, previamente, hemos almacenado en nuestra memoria. De este modo, al dejar tanto margen de maniobra a la contribución del espectador, este tipo de dibujos suele ser incluso más sugerente que los modelos reales que lo inspiran.

Como veremos en el capítulo 4, este proceso de «rellenado» es una estrategia que utilizamos constantemente para minimizar diversas limitaciones propias de nuestro cerebro.

Margaret Livingstone es una científica que ha dedicado sus estudios a explicarnos con detalle cómo los pintores, sobre todo a partir del Renacimiento, han desarrollado técnicas que les permiten utilizar la preferencia de nuestro cerebro por las diferencias en contraste para generar la sensación de tres dimensiones en sus cuadros.14

Por ejemplo, Leonardo da Vinci se dio cuenta de que, al colocar colores que reflejan una gran cantidad de luz, como el amarillo, junto a otros que reflejan menos luz, como el azul, se generan zonas de alto contraste que transmiten la sensación de que estas últimas se encuentran más lejos en la escena visual que las primeras.

En su libro de 2002 Vision and art: The biology of seeing, la doctora Livingstone nos explica cómo los artistas han descubierto también que pueden tratar el color y la luminancia de forma independiente en sus lienzos. Es posible, por lo tanto, plasmar en un cuadro una escena en la que exista contraste entre los distintos colores, pero no diferencias en luminancia.

De hecho, eso es exactamente lo que hizo Monet en su cuadro Impresión, sol naciente, que daría nombre al movimiento impresionista (ver figura 2.4 en la página II del pliego a color). En esta pintura, el sol es muy brillante y parece centellear de una forma muy peculiar en el cielo del amanecer.

En el mundo real, el sol emite mucha más luz que la reflejada por el cielo que lo rodea. Por su parte, en la obra de Monet, el sol, a pesar de ser de un color distinto al del cielo, refleja la misma cantidad de luz. Es, por lo tanto, equiluminante, y esta diferencia no se percibiría si se transformara el cuadro en una escala de grises.

Es precisamente esa falta de contraste en luminancia la que le da al cuadro todo su atractivo, como se explica más abajo. Como decía Picasso, citado en el libro de Margaret Livingstone: «los colores son solo símbolos, la verdad se encuentra en la luminancia».

Así pues, el color y la luminancia pueden separarse artificialmente en un lienzo porque se procesan de forma segregada en nuestro cerebro. En efecto, el sistema visual se puede dividir en dos vías principales que se diferencian no solo en su localización, sino también en su función (ver figura 2.5).

LA VÍA DEL «QUÉ» Y LA VÍA DEL «DÓNDE»

La parte más moderna de la vía visual, que, en términos evolutivos, compartimos tan solo con los otros primates, tiene su origen en las neuronas ganglionares de la retina localizadas fundamentalmente en la fóvea (parvocelulares). Discurre a lo largo de la zona ventral del cerebro, en los lóbulos occipital y temporal. Se le ha denominado la vía del «qué» porque la actividad en esta zona es la responsable de nuestro reconocimiento consciente de los objetos que aparecen en una escena visual.

Es decir, que esta vía del «qué» es la responsable de construir el color, la forma y la textura de los objetos, así como los rostros que nos encontramos por la calle. Nuestra percepción visual es tan importante que, por ejemplo, las lesiones en el lóbulo temporal pueden ocasionar serias dificultades en el reconocimiento de objetos (agnosias) o de caras (prosopagnosia). Además, las lesiones en otra área de esta misma vía, denominada V4, pueden producir la pérdida selectiva del color (acromatopsia), dando lugar a una situación en la que los pacientes ven solo en blanco y negro.

La otra vía principal del sistema visual tiene su origen en las células ganglionares de la retina (magnocelulares) y continúa dorsalmente en la corteza cerebral a través de los lóbulos occipital y parietal. La profundidad, las tres dimensiones, el movimiento global y relativo en la escena, así como su organización, son atributos analizados en esta vía, denominada por muchos autores la vía del «dónde». Las lesiones en esta vía provocan déficits en la coordinación motora que incluso pueden llegar a producir acinetopsia, también conocida como ceguera al movimiento.

Esta parte de nuestro sistema visual es la más antigua evolutivamente. La compartimos con todos los mamíferos y solo es sensible a los cambios en luminancia, ya que sus componentes celulares son «ciegos» al color. La vía del «dónde» o dorsal es, además, más rápida, pero tiene una resolución espacial más pobre; por este motivo, el detalle fino de una imagen se analiza fundamentalmente en la vía ventral o del «qué».

Por lo tanto, el procesamiento visual en las dos vías es muy diferente. Por ello, muchos artistas, sobre todo a partir del siglo XIX, lo han explotado asombrosamente bien en sus obras.

Los impresionistas, por ejemplo, se dieron cuenta de que no importa qué color se use para plasmar la diferencia en luminancia que, como ya hemos mencionado, transmite la información básica de una escena. Por eso, en sus cuadros, utilizaban colores y contrastes de luminancia completamente irreales para generar sensaciones ilusorias de brillo, profundidad, movimiento…

Volviendo al ejemplo del cuadro Impresión, sol naciente, de Monet (ver figura 2.4 en la página II del pliego a color), el sol es equiluminante con el fondo; es decir, solo lo «ve» la vía ventral o del «qué» sensible al color. La vía dorsal o del «dónde», responsable de la percepción de la localización espacial de los objetos, no lo ve; por lo tanto, nuestro sistema visual comete errores al intentar establecer de forma precisa su posición, cosa que eso hace que parezca centellear en el cielo.15

En los cuadros de La Grenouillere (ver figura 2.6 en la página III del pliego a color), pintados simultáneamente por Monet y Renoir, se plasma el ambiente que se vivía en esa zona de descanso a las orillas del Sena. Sin embargo, Monet consigue captar mucho mejor la esencia del agua del río, su textura y movimiento. Para ello, utiliza una secuencia de colores muy característica: negro, amarillo, blanco y azul. El blanco y el negro tienen mayor contraste de luminancia que el amarillo y el azul, y el cerebro procesa estas diferencias en contraste a distintas velocidades y, por lo tanto, en distintos tiempos, lo que se traduce en una ilusión de movimiento.

El neurocientífico Akiyoshi Kitaoka (¡150 años más tarde!) descubrió de forma independiente el mismo fenómeno y fue capaz de generar imágenes estáticas que producen sus conocidas ilusiones visuales de movimiento combinando esos mismos cuatro colores (ver figura 2.7 en la página IV del pliego a color).

Para quien esté interesado en su obra, en la web http://www.ritsumei.ac.jp/~akitaoka/index-e.html se pueden encontrar reproducciones de muchas de sus creaciones.

La intención de los impresionistas era captar la esencia misma de la imagen, y en su búsqueda, además, descubrieron que, para lograrlo, debían difuminar los bordes y las formas de los objetos utilizando sus gruesas pinceladas para quedarse solo con la información de más baja frecuencia espacial, de menor resolución. Si no lo hubieran hecho así, no habrían conseguido un efecto tan cautivador, pues la información de alta frecuencia que proporcionan los bordes definidos activa de forma preponderante la vía ventral (o del «qué»), y habría dominado sobre la percepción elusiva generada en la vía dorsal (o del «dónde»).

LA EXPRESIÓN DE LA EMOCIÓN Y EL ACTO DE VER

Los cuadros de los impresionistas también son tremendamente emotivos. Resulta sorprendente comprobar que, en muchos de sus retratos, no es necesario recibir información muy detallada sobre la expresión facial de un individuo para poder reconocer o sentir su estado de ánimo, es decir, para poder descubrir si está triste o alegre, sorprendido o furioso.

En la vida real somos capaces de reconocer el estado de ánimo de nuestros semejantes gracias a que el sistema visual envía una copia de la información que viaja por la vía dorsal a un núcleo profundo del cerebro que se llama amígdala. Como veremos en el capítulo 3, la amígdala participa en el procesamiento de las emociones y recibe fundamentalmente información visual de baja resolución (como los trazos gruesos de los impresionistas).

Se da la circunstancia de que la amígdala procesa esa información con tanta rapidez que sentimos de forma inconsciente el estado de ánimo de nuestro interlocutor mucho antes incluso de reconocerlo y, por lo tanto, mucho antes de que hayamos analizado toda la información visual que nos proporciona su rostro.

Lo interesante para un neurocientífico es que estas claves se utilizan para apreciar un cuadro. Esta lógica interna del cerebro, su «física alternativa», en palabras de Patrick Cavanagh, son las mismas claves que se emplean también para percibir, de forma rápida y eficaz, el mundo real.16

Sin embargo, esta «física alternativa» del cerebro no tiene por qué ser realista. Así pues, sus reglas son impredecibles.

Y es que, como nos enseñan el cubismo y el impresionismo, una sombra no tiene por qué ser negra o gris oscura. En realidad, puede ser de un color muy llamativo siempre y cuando tenga menos luminancia que el objeto que supuestamente la genera. De la misma forma, la perspectiva no tiene por qué ser única, y esta ambigüedad es algo extensible a otros atributos de la imagen como la iluminación, el sombreado o la uniformidad de la luminancia y el color.

El acto de ver, entendido como nuestra visión consciente de una escena, culmina cuando la información que filtra nuestro sistema visual llega a las zonas de asociación de la corteza temporal y genera vínculos íntimos y precisos con nuestras memorias. Como nuestra comprensión visual del mundo depende de nuestra capacidad de generar asociaciones, ver se convierte en un proceso altamente creativo con el que se puede interaccionar de manera muy efectiva. Precisamente, esto es a lo que se dedican los artistas en general y los magos en particular.

Dedicaremos el resto del libro a describir el cómo y el porqué de esas interacciones.