El efecto del rojo en las ondas cerebrales

Resumen: El color rojo no es particularmente fuerte en términos de la fuerza de las oscilaciones gamma que genera en el cerebro.

Fuente: BUENO, SÍ

Las luces rojas hacen que los conductores se detengan. El color rojo produce un efecto de señalización y advertencia. Pero, ¿esto también se refleja en el cerebro?

Investigadores del Instituto Ernst Strüngmann (ESI) de Neurociencia ahora han estudiado esta cuestión. Querían saber si el rojo activa las ondas cerebrales con más fuerza que otros colores.

El estudio, titulado «Human visual gamma for color stimuli», fue publicado en la revista eVita.

La investigación de Benjamin J. Stauch, Alina Peter, Isabelle Ehrlich, Zora Nolte y el director de ESI Pascal Fries se centra en la corteza visual temprana, también conocida como V1. Es el área visual más grande del cerebro y la primera en recibir información de la retina.

Cuando esta área es estimulada por imágenes fuertes y espacialmente homogéneas, surgen ondas cerebrales (oscilaciones) a una frecuencia específica llamada banda gamma (30–80 Hz). Pero no todas las imágenes generan este efecto en la misma medida.

El color es difícil de definir.

«Recientemente, muchas investigaciones han intentado explorar qué entrada específica impulsa las ondas gamma», explica Benjamin J. Stauch, primer autor del estudio. “Una entrada visual parece ser las superficies coloreadas. Sobre todo si son rojos. Los investigadores interpretaron que esto significa que el rojo es evolutivamente especial para el sistema visual porque, por ejemplo, las frutas suelen ser rojas».

Pero, ¿cómo se puede probar científicamente el efecto del color? ¿O refutado? Después de todo, es difícil definir objetivamente un color y es igualmente difícil comparar colores entre diferentes estudios.

Cada monitor de computadora reproduce un color de manera diferente, por lo que el rojo en una pantalla no es el mismo que en otra. Además, hay varias formas de definir los colores: en función de un solo monitor, juicios perceptuales o en función de lo que su entrada le hace a la retina humana.

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Los colores activan las células fotorreceptoras

Los humanos perciben el color cuando las células fotorreceptoras, los llamados conos, se activan en la retina. Responden a los estímulos de luz convirtiéndolos en señales eléctricas, que luego se transmiten al cerebro.

Para reconocer los colores, necesitamos diferentes tipos de conos. Cada tipo es particularmente receptivo a un rango específico de longitudes de onda: rojo (conos L), verde (conos M) o azul (conos S). Luego, el cerebro compara la fuerza con la que reaccionaron los respectivos conos y deduce una impresión de color.

Funciona de manera similar para todos los humanos. Por tanto, sería posible definir objetivamente los colores midiendo la fuerza con la que activan los diferentes conos retinianos. Los estudios científicos con macacos han demostrado que el primer sistema visual de los primates tiene dos ejes de color basados ​​en estos conos: el eje LM compara el rojo con el verde y el eje S— (L + M) es del amarillo al púrpura.

“Creemos que un sistema de coordenadas de color basado en estos dos ejes es el adecuado para definir los colores cuando los investigadores quieren explorar la fuerza de las oscilaciones gamma. Define los colores según su fuerza y ​​cómo activan el primer sistema visual”, dice Benjamin J. Stauch.

Él y su equipo querían medir una muestra más grande de individuos (N = 30) porque el trabajo anterior sobre las oscilaciones gamma relacionadas con el color se realizó principalmente con muestras pequeñas de algunos primates humanos o participantes, y los espectros de activación del cono pueden variar genéticamente de un individuo a otro. ,

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El rojo y el verde tienen el mismo efecto.

Al hacerlo, Benjamin J. Stauch y su equipo investigaron si el color rojo es especial y si este color causa oscilaciones gamma más fuertes que el verde de intensidad de color comparable (es decir, contraste de cono).

Estos colores activan los conos, responsables de la visión del color, en la retina con la misma fuerza. Por lo tanto, provocan los mismos cambios fuertes en el cerebro. Crédito: ESI/C. Kernberger

También exploraron una pregunta secundaria: ¿las oscilaciones gamma inducidas por el color también pueden detectarse mediante magnetoencefalografía (MEG), un método para medir las actividades magnéticas del cerebro?

Concluyen que el color rojo no es particularmente fuerte en términos de la fuerza de las oscilaciones gamma que induce. Más bien, el rojo y el verde producen oscilaciones gamma igualmente fuertes en la corteza visual inicial con el mismo contraste absoluto que el cono LM.

Además, las ondas gamma inducidas por color se pueden medir en MEG humano si se tratan con cuidado, por lo que la investigación futura podría seguir los principios 3R para experimentos con animales (reducir, reemplazar, refinar) utilizando humanos en lugar de primates no humanos.

Los colores que activan solo el cono S (azul) generalmente parecen provocar solo respuestas neuronales débiles en la corteza visual inicial. Hasta cierto punto, esto es de esperar, ya que el cono S es menos común en la retina de los primates, evolutivamente más antiguo y más lento.

Los resultados de este estudio realizado por científicos de ESI ayudan a comprender cómo la corteza visual humana primitiva codifica imágenes y algún día podría usarse para ayudar a desarrollar prótesis visuales. Estos implantes pueden intentar activar la corteza visual para inducir efectos de percepción similares a la visión en personas con retina dañada. Sin embargo, este objetivo aún está muy lejos.

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Se necesita entender mucho más acerca de las respuestas específicas de la corteza visual a la información visual.

Sobre esta noticia de investigación en neurociencia visual

Autor: oficina de prensa
Fuente: BUENO, SÍ
Contacto: Gabinete de Prensa – ESI
Imagen: La imagen está acreditada a ESI/C. Kernberger

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Investigacion original: Acceso libre.
«Alcance visual humano para estímulos cromáticos”Por Benjamin J. Stauch et al. eVita


Resumen

Alcance visual humano para estímulos cromáticos

Las superficies de color homogéneas pueden inducir fuertes oscilaciones de banda gamma en la corteza visual temprana de los primates (Peter et al., 2019; Shirhatti y Ray, 2018). En comparación con otros tonos, se han informado oscilaciones gamma particularmente fuertes para estímulos rojos.

Sin embargo, el procesamiento de color precortical y la fuerza resultante de la entrada en V1 a menudo no se controlaron por completo. Por lo tanto, las respuestas más fuertes al rojo podrían deberse a diferencias en la fuerza de entrada V1.

Presentamos estímulos que tenían los mismos niveles de luminancia y contraste del cono en un sistema de coordenadas de color basado en las respuestas del núcleo geniculado lateral, la principal fuente de entrada para el área V1. Con estos estímulos, registramos magnetoencefalografía en 30 participantes humanos.

Encontramos oscilaciones gamma en la corteza visual inicial que, contrariamente a informes anteriores, no difirieron entre estímulos rojos y verdes de igual contraste del cono LM.

En particular, los estímulos azules con contraste exclusivamente en el eje del cono S indujeron respuestas gamma muy débiles, así como campos relacionados con eventos más pequeños y un rendimiento de detección de cambios más pobre.

La fuerza de las respuestas gamma de color humano para los estímulos del eje LM podría explicarse bien por el contraste del cono LM y no mostró una distorsión roja clara cuando el contraste del cono LM se ecualiza adecuadamente.

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