Visión para niños
La visión es la capacidad de entender lo que nos rodea gracias a los rayos de luz que llegan a nuestros ojos. Es uno de los sentidos más importantes para los humanos y muchos animales.
Contenido
¿Cómo funciona la visión?
El sentido de la vista es posible gracias a un órgano especial: el ojo. El ojo recibe la luz y la convierte en señales eléctricas. Estas señales viajan al cerebro a través de los nervios ópticos.
El ojo es un órgano que tenemos en pares, uno en cada cavidad orbitaria. Está protegido por los párpados y por las lágrimas que produce la glándula lagrimal. El ojo puede moverse en todas direcciones gracias a unos músculos especiales.
Lo más importante para ver es que el ojo tiene células que son sensibles a la luz. Estas células contienen sustancias químicas que cambian cuando la luz las toca.
Cuando la luz entra en el ojo, pasa por la córnea, la pupila y el cristalino. Luego llega a la retina. Allí, la energía de la luz se convierte en impulsos nerviosos. Estos impulsos son enviados al cerebro por el nervio óptico. En el cerebro, una parte llamada corteza visual procesa la información. Gracias a esto, podemos ver las formas de los objetos, saber qué tan lejos están, distinguir los colores y ver el movimiento.
La retina es una parte muy importante del ojo. Contiene células especiales llamadas conos y bastones que son sensibles a la luz.
Si alguna parte del sistema visual se daña, puede causar ceguera. Por ejemplo, en la ceguera cortical, una lesión en el cerebro puede causar pérdida total de la visión. Esto ocurre aunque los ojos y el nervio óptico estén bien.
Historia de la visión
Las ideas sobre cómo funciona la visión empezaron con filósofos muy antiguos. Ellos creían que el ojo estaba hecho de agua y fuego.
Algunos pensadores, como Pitágoras y Euclides, pensaban que el ojo enviaba rayos de luz. Estos rayos tocaban los objetos y así podíamos verlos. Otros, como Demócrito y Lucrecio, creían lo contrario. Ellos decían que los objetos enviaban imágenes de sí mismos al aire. El ojo solo era un instrumento pasivo que captaba esas imágenes.
El estudio científico de la visión comenzó con Alhacén en el año 965 d. C. Él no estaba de acuerdo con la idea de que el ojo emitía rayos. Sus ideas tardaron en ser aceptadas.
Isaac Newton siguió sus pasos en el siglo XVIII. En el siglo XIX, Hermann von Helmholtz, un médico alemán, escribió un libro importante sobre la óptica del ojo.
Hoy en día, los modelos que explican la visión son muy completos. Tienen en cuenta cómo funciona el cuerpo (fisiología), el cerebro (neurología) y la mente (psicología). Ahora sabemos que el ojo es el receptor de la luz. Pero el proceso de ver y entender lo que vemos ocurre principalmente en el cerebro.
Partes del ojo
El ojo es el órgano que recibe lo que vemos. Tiene una estructura muy compleja, desarrollada a lo largo de millones de años. El ojo humano tiene tres capas principales, de afuera hacia adentro:
Capas principales del ojo
- Capa fibrosa externa: Es la capa más externa y protectora.
- Esclerótica: Es la parte blanca y opaca del ojo. Protege las estructuras internas y da estabilidad. Cubre la mayor parte del ojo.
- Córnea: Es la parte transparente que está delante del ojo. Es una continuación de la esclerótica. No tiene vasos sanguíneos, pero sí muchos nervios.
- Capa vascular media (úvea): Esta capa tiene muchos vasos sanguíneos.
- Coroides: Es la parte posterior y pigmentada de esta capa.
- Cuerpo ciliar: Es una parte que se proyecta hacia el cristalino. Ayuda a cambiar la forma del cristalino.
- Iris: Es la parte de color del ojo. Tiene un agujero en el centro llamado pupila. El iris controla cuánta luz entra al ojo, haciendo que la pupila se haga más grande o más pequeña.
- Retina o capa neural: Es la parte del ojo sensible a la luz. Aquí están las células especiales llamadas conos y bastones. La retina tiene diez capas.
¿Cómo se adapta el ojo para ver?
Acomodación del ojo
Cuando miramos un objeto lejano, los rayos de luz llegan al ojo y se enfocan en la retina. Para ver objetos cercanos, el ojo necesita ajustar su enfoque. Esto se llama acomodación.
Para la acomodación, un músculo dentro del ojo se contrae. Esto hace que el cristalino (la lente natural del ojo) se vuelva más curvo. Al hacerse más curvo, el cristalino puede enfocar la luz de objetos cercanos en la retina.
La retina y sus células
La retina tiene diez capas. La luz debe atravesar casi todas estas capas para llegar a los conos y bastones. Estas son las células especiales que reciben la luz. Ellas transforman la luz en impulsos nerviosos. Estos impulsos viajan por el nervio óptico hasta el cerebro. Allí se procesan para que podamos ver imágenes, formas, colores y movimientos.
La retina tiene una red compleja de neuronas. Los conos y bastones se conectan con otras células llamadas bipolares. Las células bipolares se conectan con las células ganglionares. Los axones (extensiones) de estas últimas se unen para formar el nervio óptico.
El nervio óptico sale del ojo por un punto llamado papila óptica. En este punto no hay receptores de luz, por eso se le llama punto ciego.
También hay un punto en la retina donde la visión es más nítida. Se llama mácula lútea. Dentro de la mácula está la fóvea central. La fóvea tiene muchos conos y casi ningún bastón. Cuando fijamos la vista en algo, la luz de ese objeto cae sobre la fóvea. Es el lugar de la retina con mayor sensibilidad para ver detalles.
Células receptoras de luz
Las células que reciben la luz son los conos y los bastones.
- Los conos nos ayudan a ver los colores y a ver bien durante el día.
- Los bastones nos permiten ver en la oscuridad o con poca luz.
El ojo humano tiene más de 120 millones de bastones y unos 6 millones de conos.
Cada bastón tiene partes que contienen sustancias sensibles a la luz. Cuando la luz las toca, se producen cambios que inician las señales nerviosas.
Sustancias sensibles a la luz
En la mayoría de los animales y en los humanos, las sustancias sensibles a la luz están hechas de una proteína llamada opsina y de retineno-1, que viene de la vitamina A.
La rodopsina es el pigmento sensible a la luz que se encuentra en los bastones. La rodopsina es muy sensible a la luz. Cuando la luz la toca, la rodopsina cambia de forma. Esto provoca una serie de reacciones que amplifican la señal. Así se crea un impulso nervioso que viaja al cerebro y se interpreta como luz.
Los humanos tenemos tres tipos de conos. Cada tipo responde mejor a un color de luz diferente: azul, verde y rojo. Los tres tipos de conos tienen retineno-1 y una opsina especial para cada uno. De forma similar a los bastones, los impulsos nerviosos de estos receptores llegan al cerebro. Allí se interpretan como una gran variedad de colores, tonos, formas y movimientos.
El camino de la visión en el cerebro
Después de pasar por la córnea, la luz entra por la pupila. Luego atraviesa el cristalino, que es como una lente ajustable. El cristalino enfoca la luz en la retina, que está llena de receptores visuales.
Ruta dentro de la retina
Las señales de la retina viajan desde los receptores (conos y bastones) hasta las células bipolares. Luego, las células bipolares envían su mensaje a las células ganglionares. Los axones de estas últimas se unen y entran al cerebro.
Otras células, llamadas amacrinas, ayudan a refinar los mensajes. Esto permite que las células ganglionares respondan de forma específica a las formas, movimientos y otras características visuales.
Conexiones entre los ojos y el cerebro
Los axones de las células ganglionares de la retina forman el nervio óptico. Los nervios ópticos de ambos ojos se unen en una estructura en forma de X llamada quiasma óptico. Desde allí, las señales van a otras partes del cerebro, como el núcleo geniculado lateral en el tálamo.
Las neuronas de esta parte envían sus axones a la corteza visual primaria. Una gran parte de la corteza visual se dedica a analizar la información de la fóvea, que es donde vemos con más detalle. En la corteza visual, la información de diferentes fuentes se combina. Esto nos permite integrar una visión más completa.
Desde la corteza visual primaria, la información se divide en dos caminos. Uno va hacia el lóbulo temporal (corriente visual ventral) y el otro hacia el lóbulo parietal (corriente visual dorsal).
¿Cómo vemos los colores?
El color no es algo que exista en la luz o en los objetos. Es una sensación que crea nuestro cerebro. Los humanos vemos los colores porque la luz interactúa con los conos en nuestros ojos. Los conos detectan la energía de la luz y envían esa sensación al cerebro.
La forma en que percibimos los colores es personal y depende de cómo el cerebro interpreta ciertas longitudes de onda de la luz. Por ejemplo, una longitud de onda de 690 nanómetros se define como color rojo. Pero en realidad, el rojo y cualquier otro color no existen por sí mismos; solo existe una radiación de luz con una longitud de onda específica.
Los animales antiguos tenían cuatro tipos de conos. Los humanos y otros primates tenemos tres tipos de conos (visión tricromática). La mayoría de los mamíferos solo tienen dos tipos de conos. Sin embargo, las aves, reptiles, tortugas y muchos peces tienen cuatro tipos de conos. Esto significa que ven los colores mejor que nosotros.
Esto se debe a que los primeros mamíferos eran principalmente nocturnos. Por eso, su visión evolucionó para ver mejor con poca luz, en lugar de distinguir muchos colores.
Ilusiones ópticas
Las ilusiones ópticas son cuando vemos algo de una manera diferente a como es en realidad. La imagen que percibimos no es igual a la realidad. Todas las ilusiones nos "engañan" al transformar la realidad.
Las ilusiones ópticas fisiológicas no son causadas por ninguna enfermedad. Ocurren debido a la complejidad de nuestro ojo, cerebro y las vías nerviosas que transmiten y procesan las imágenes.
Alucinaciones visuales
Las alucinaciones visuales son cuando vemos imágenes que en realidad no están allí. Pueden ser simples, como ver puntos de luz que brillan. O pueden ser complejas, como ver caras o personas moviéndose que no existen.
Pueden ocurrir por diferentes razones. A menudo, se deben a algún daño en las vías cerebrales que llevan la información del ojo al cerebro. Una forma especial es la palinopsia. En este caso, una persona sigue viendo una imagen incluso después de que el objeto ya no está. Pueden ver repetidamente imágenes o escenas que vieron horas o días antes.
La visión en los animales
En todos los seres vivos, la capacidad de captar la luz es fundamental. Les ayuda a percibir su entorno y a notar los cambios entre el día y la noche. Por eso, han desarrollado proteínas especiales llamadas fotopigmentos que detectan la luz. Las plantas son sensibles a la luz, pero no tienen visión. No pueden detectar estructuras ni colores.
En la mayoría de los animales, la visión es el sentido más importante. Existen muchos tipos de órganos visuales. Desde los más simples, con solo unas pocas células sensibles a la luz, hasta los más complejos. Por ejemplo, el ojo de los cefalópodos (como los pulpos) y los vertebrados (como nosotros). Otro tipo son los ojos compuestos de los insectos. Todos estos ojos funcionan según las propiedades físicas de la luz, que no cambian.
- Organismos unicelulares: Algunos organismos muy pequeños, como los euglénidos, tienen una mancha ocular sensible a la luz. Esta mancha les ayuda a saber la dirección e intensidad de la luz. Así, la célula puede moverse hacia la luz o alejarse de ella. Es uno de los sistemas de visión más simples.
- Planarias: Algunos invertebrados, como los gusanos planarias, tienen un órgano visual muy primitivo llamado ocelo. Está hecho de células con un pigmento sensible a la luz. Como tienen dos ocelos, pueden saber de dónde viene la luz y moverse hacia las sombras.
- Insectos: Los ojos de los insectos han desarrollado órganos para captar luz e imágenes. Algunas especies que viven en cuevas han perdido la capacidad de ver. Los insectos tienen dos sistemas visuales: los ocelos (ojos simples) y los ojos compuestos. Los ojos compuestos están formados por muchas unidades llamadas omatidios. Pueden ser muy complejos. Por ejemplo, los ojos de las libélulas tienen 30.000 omatidios cada uno. Los ojos de los insectos a menudo pueden detectar la polarización de la luz. Esto les ayuda a orientarse, especialmente a las abejas y avispas.
- Vertebrados:
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- Reptiles: La visión en los reptiles varía mucho. Las serpientes que cazan de noche solo tienen bastones, porque la visión del color no es importante para ellas. Pero las serpientes que cazan de día sí tienen conos y pueden ver colores. Las tortugas tienen muchos conos, mientras que los cocodrilos tienen más bastones.
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- Mamíferos: El ojo de los mamíferos es similar al humano, pero con adaptaciones. La posición de los ojos depende de sus hábitos. Los carnívoros, como los gatos, tienen los ojos al frente. Esto les da una mejor visión binocular para calcular distancias y atrapar presas. Los herbívoros, como los ciervos, tienen los ojos a los lados. Esto les da un campo visual más amplio para detectar depredadores.
- Aves: La visión de las aves tiene adaptaciones especiales. Sus ojos son proporcionalmente más grandes. Pueden ajustar el enfoque cambiando la forma de la córnea y el cristalino. La retina de las aves tiene muchas células fotorreceptoras, lo que sugiere una visión excelente. Algunas aves, como los halcones y las águilas, tienen dos fóveas. La mayoría de las aves son tetracromáticas, es decir, tienen cuatro tipos de conos. Pueden ver la luz ultravioleta, además del rojo, verde y azul. Las palomas son pentacromáticas (cinco tipos de conos), mientras que los humanos somos tricromáticos (tres tipos de conos).
Ver también
- Campo de visión
- Ceguera
- Contacto visual
- Estereopsis
- Oftalmología
- Percepción
- Percepción del color
- Psicofísica
- Visión binocular
- Día Mundial de la Visión
Véase también
En inglés: Sight Facts for Kids
