CARTOGRAFÍAN LAS CONEXIONES FUNCIONALES ENTRE LAS NEURONAS DE LA RETINA

El estudio aparece en la revista ‘Nature’

SINC | Norteamérica | 06.10.2010 19:00

 

Investigadores del Instituto Salk (California, EE UU) han trazado, por primera vez, los circuitos neuronales que conectan los fotorreceptores (mecanismos capaces de convertir la energía óptica en energía eléctrica) con las células ganglionares de la retina, las neuronas que transportan las señales visuales de los ojos al cerebro. Este hallazgo puede ayudar a construir mejores implantes de retina.

“Nadie ha visto nunca la transformación entrada visual-salida eléctrica realizada por la retina a la resolución de una sola célula”, explica E.J. Chichilnisky, autor principal del estudio e investigador del Instituto Salk. El trabajo, publicado en el último número de la revista Nature, no sólo revela los cálculos en un circuito neuronal a una resolución elemental de neuronas individuales, sino que también arroja luz sobre el código neuronal utilizado por la retina para transmitir la información sobre los colores al cerebro.
El procesamiento visual comienza cuando los fotones que entran en los ojos impactan en una o varias de las 125 millones de células nerviosas sensibles a la luz de la retina. Esta primera capa de células, conocidas como bastones y conos, convierte la información en señales eléctricas y las envía a una capa intermedia que, a su vez, transmite señales a los más de 20 tipos diferentes de células ganglionares de la retina.
“Al incitar las células de los estímulos de entrada y registrar una alta densidad de las células de los estímulos de salida, se pueden identificar todas las células individuales de entrada y de salida y conocer cuál está conectado con cuál”, indica Chichilnisky. “Estos datos permitirán entender los cálculos neuronales del sistema visual y, en última instancia, pueden ayudarnos a construir mejores implantes de retina”.

En un estudio anterior, el equipo del investigador descubrió que cada tipo de célula ganglionar de la retina forma una malla ininterrumpida que cubre el espacio visual que transmite una imagen completa al cerebro.

El procesamiento visual comienza cuando los fotones que entran en los ojos impactan en una o varias de las 125 millones de células nerviosas sensibles a la luz de la retina. Imagen: Nature

Un sistema de grabación único
Uno de los elementos esenciales que hizo posible este trabajo fue el singular sistema de grabación neuronal desarrollado por un equipo internacional de físicos de altas energías de la Universidad de California (EE UU), la Universidad de Ciencia y Tecnología de Polonia y la Universidad de Glasgow (Reino Unido).
Este sistema es capaz de grabar simultáneamente las minúsculas señales eléctricas generadas por cientos de neuronas de salida de la retina que transmiten información sobre el mundo visual exterior al cerebro. Estas grabaciones se efectúan a gran velocidad (más de diez millones de muestras a cada segundo) y con gran detalle espacial.

Los investigadores grabaron cientos de células ganglionares de la retina y, basándose en las propiedades de densidad y respuesta a la luz, identificaron cinco tipos de células: las minúsculas células ganglionares ON-OFF, las células parasol ON-OFF y las pequeñas células biestratificadas, que, todas juntas, suponen aproximadamente el 75% de todas las células ganglionares de la retina.

Chichilnisky y su equipo descubrieron que las poblaciones de las minúsculas células ganglionares ON-OFF y las células parasol ON-OFF mostraban, cada una, la población completa de conos sensibles a la luz roja o verde. Sólo las células ganglionares OFF recibieron con frecuencia un fuerte impulso de entrada desde los conos sensibles a la luz azul.

 

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Referencia bibliográfica:

Greg D. Field, Jeffrey L. Gauthier, Alexander Sher, Martin Greschner, Timothy A. Machado, Lauren H. Jepson, Jonathon Shlens, Deborah E. Gunning, Keith Mathieson, Wladyslaw Dabrowski, Liam Paninski, Alan M. Litke y E. J.Chichilnisky. “Functional connectivity in the retina at the resolution of photoreceptors”. Nature, 7 de octubre de 2010. DOI: 10.1038/nature09424.

Desarrollan un aparato para evaluar alteraciones de la visión nocturna

Agencia EFE

Granada, 6 oct (EFE).- Un grupo de científicos del departamento de Óptica de la Universidad de Granada ha desarrollado un programa que permite realizar un test visual para evaluar alteraciones de la visión nocturna, así como el instrumento necesario para aplicarlo, al que han dado el nombre de "halómetro".

Este test se ha comprobado con diversos grupos de observadores, como personas que han sido operadas de cataratas o de cirugía refractiva, observadores normales y pacientes con ciertas patologías oculares, como degeneración macular asociada a la edad y queratitis unilateral, ha informado la Universidad en un comunicado.

La prueba consiste en mostrar al sujeto un estímulo luminoso intenso sobre un fondo oscuro y, progresivamente, ir mostrándole estímulos luminosos periféricos, con menor luminancia, en torno al central, de forma aleatoria, y en diferentes posiciones y distancias al mismo.

El test se realiza en condiciones de baja iluminación, en una habitación oscura, pero antes de que comience el sujeto tiene un tiempo para adaptarse a la oscuridad y después, su tarea consiste en presionar el botón de un ratón cada vez que detecta un estímulo periférico.

Una vez finalizado el test, el programa calcula un parámetro, denominado índice de alteración visual, que junto con el gráfico de resultados determina la forma e intensidad de la alteración visual.

La Oficina de Software Libre de la Universidad de Granada se ha encargado de liberar este programa científico, de manera que de ahora en adelante es posible descargarlo gratuitamente desde internet.

Ha sido desarrollado por un equipo coordinado por Rosario González Anera, con apoyo de la empresa granadina Seven Solutions y la clínica oftalmológica madrileña Novovisión, y cuenta con la financiación de la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia de la Junta de Andalucía.

Los resultados obtenidos han sido presentados en congresos, nacionales, como la IX Reunión Nacional de Óptica, en Orense, e internacionales, como el Wavefront Congress 2009, y además, se ha publicado un artículo de investigación en la revista internacional "Applied Optics". EFE

Los físicos ya pueden cambiar la velocidad de la luz a su antojo

 

Un dispositivo óptico ralentiza los 300.000 km por segundo de la luz con un simple control giratorio

¿Hay algo que no pueda hacer DARPA? La agencia estadounidense, que depende directamente del Pentágono, sigue trabajando en proyectos que parecen inspirados en novelas de ciencia ficción. Su último logro es un dispositivo óptico capaz de modificar la velocidad de la luz simplemente variando un control giratorio. El artefacto, a diferencia de otros similares, puede funcionar a temperatura ambiente. La investigación ha sido publicada en Nature Photonics.

Nature Photonics

El dispositivo funciona por los efectos de la interferencia cuántica

La luz, en el espacio vacío, se desplaza a unos 300.000 kilómetros por segundo. Como nunca se cansan de repetir los físicos, no hay forma de que nada -ni una partícula subatómica ni una gigantesca nave espacial- se mueva a mayor velocidad que esa. Pero nada impide que la propia luz viaje a menor velocidad. En efecto, esos 300.000 kilómetros por segundo se pueden convertir prácticamente en cualquier valor menor, simplemente haciéndola atravesar un medio que posea propiedades diferentes a las del vacío. Los físicos denominan “índice de refracción” de un material transparente al cociente entre la mencionada velocidad de la luz y la que ésta presenta en dicho material.

Cada material tiene su propio, fijo e inamovible índice de refracción. El medio transparente más abundante en nuestro planeta es el agua. Su índice de refracción, cuando se encuentra en estado puro, es de 1.33, por lo que la luz la atraviesa a una velocidad de “solo” 225.000 kilómetros por segundo. A pedido de DARPA, los investigadores de UC Santa Cruz diseñaron y fabricaron un dispositivo que -por ponerlo en términos simples- posee un índice de refracción variable. Se trata de un dispositivo óptico muy pequeño, que gracias a la acción de un haz de rayo láser puede ajustar la velocidad a la que se mueve la luz cuando la atraviesa.

De acuerdo a la intensidad de este haz, la luz puede desplazarse a su máxima velocidad o disminuirla hasta en un factor de 1.200 veces. Para entender el principio de funcionamiento de estos pequeños artefactos hay que tener unas muy sólidas bases físicas, así que nos limitaremos a decir que logran hacer su magia gracias a los efectos de interferencia cuántica que se produce en los fotones mientras se mueven a través de una guía de onda “grabada” en el chip. Estas interferencias, controladas por el láser, disminuyen la velocidad de la luz.

¿Qué utilidad puede tener un dispositivo como este? Es muy difícil intentar adivinar qué tienen en mente los responsables de DARPA, pero si han invertido tiempo y dinero en poner a punto un dispositivo como así, seguramente en algún proyecto lo van a utilizar. Y conociendo el “perfil” que posee la agencia, las aplicaciones casi seguro que se relacionan con las comunicaciones o la guerra. Por lo pronto, si estabas buscando un control que con un simple botón te permita variar a gusto la velocidad de la luz, ya sabes: DARPA lo tiene.

Curso de Neuroestrabismo

Disfunción Acomodativa y Alteraciones Refractivas

 

La disfunción acomodativa se produce, tanto si se hace en exceso (exceso de acomodación) como si es en situación de defecto (insuficiencia de acomodación), si es desigual en cada ojo (dado que es una habilidad monocular), si no se puede mantener el enfoque en la tarea cercana durante el tiempo necesario (no sostenida), si no conseguimos relajarla para poder ver a lo lejos (espasmo acomodativo), y también cuando somos incapaces de cambiar nuestra vista a diferentes distancias de manera constante y al final, en alguna de ellas, no conseguimos aclarar la imagen (baja flexibilidad acomodativa).

A continuación cómo puede afectar esta disfunción acomodativa según cada alteración refractiva que tengamos:

En hipermétropes
Hay niños y jóvenes que tienden a “hiperacomodar” cuando observan unas letras a 6 m, esto nos indica que existe una hipermetropía latente o una pseudomiopía. Para saber ante qué situación estamos, mandamos dilatar pupilar con ciploplégico.
Estudios realizados en adultos demuestran que un porcentaje relativamente pequeño de personas son más hipermétropes o menos miopes cuando son evaluadas con refracción ciclopléjica que con un examen refractivo sin cicloplejia, mostrando así un avance acomodativo.

El cicloplégico además de dilatar la pupilar (relajar el músculo Esfinter del iris), lo que hace es anular el efecto de la acomodación (relajar el músculo Ciliar), por tanto, si el niño está compensando una hipermetropía latente gracias a su esfuerzo acomodativo constante, queda manifiesta dicha hipermetropía.

Plantearé los ejemplos como si se tratarán de problemas matemáticos:

EN LEJOS:
CASO A: Un niño de 10 años con una hipermetropía de 3 dioptrías sin corregir y una amplitud acomodativa de 14 dioptrías. Este niño no tiene dificultad para acomodar lo necesario y compensar esa hipermetropía y ver nítido cuando mira a lo lejos.

CASO B: Sin embargo, una persona mayor de 60 años con 3 dioptrías también de hipermetropía sin corregir, pero con una amplitud de 1 dioptría, será incapaz de compensarla totalmente, por tanto, no tendrá una visión nítida de lejos.

EN CERCA:
MISMO CASO A: El mismo niño de 10 años utilizará de las 14 dioptrías 3 para compensar su hipermetropía no corregida, pero como comenté en la entrada anterior, cuando leemos a la distancia de 40 cm empleamos 2.50 dioptrías para enfocar la tarea cercana y verla clara. Por tanto, este niño hace un esfuerzo acomodativo de 3+2.50=5.50 dioptrías cada vez que está leyendo. Esfuerzo que tiene que mantener durante el tiempo que dure la lectura. ¿Cuánto tiempo aguantáis vosotros levantando con una pesa de 10 kilos?...

CASO C: En el caso de un adulto de 40 años que tiene 3 dioptrías de hipermetropía sin corregir y tiene la correspondiente amplitud de acomodación de 4.50 dioptrías, tendrá sólo 1.50 dioptría para ver de cerca a 40 cm, por tanto, verá borroso.

Los casos B y C tendrán visión borrosa en cerca, y por tanto serán fáciles de detectar.
El problema estaría en el caso A, el niño hipermétrope de 10 años que tiene capacidad acomodativa suficiente para compensar tanto su problema de hipermetropía en lejos, como para realizar cualquier tarea que precise en cerca sin tener visión borrosa. Inicialmente este niño no se queja de nada.

Pero el verdadero problema surge con el tiempo, cuando el niño tiene que estar compensando toda esa cantidad (5.50 dioptrías) todos los días en el cole y en casa (al hacer los deberes). El sistema acomodativo (y visual) se terminará agotando de compensar ese esfuerzo, porque irá disminuyendo su amplitud acomodativa y acabará evitando cualquier tarea cercana.

Pero además del caso de una hipermetropía latente (total o parcial) no corregida y difícil de compensar, pueden existir otros casos para los cuales realizar una tarea cercana puede llegar a ser tedioso (leer, escribir, utilizar el ordenador, hacer cualquier manualidad, etc.)

Es el caso de los miopes.
El miope se queja de visión borrosa en lejos pero normalmente no se quejará de mala visión en cerca; de hecho, le gustará mucho leer y hacer cualquier actividad en distancia cercana, porque es su distancia cómoda (a pesar de colocarse muy cerca de la tarea en la mayoría de las ocasiones).

El miope bajo o medio si no utiliza su corrección de lejos para las tareas cercanas, su sistema acomodativo trabajará más relajado. Por ello, un miope de 2 dioptrías sin corregir en lejos verá borroso, pero en cerca sólo necesitará acomodar 0.50 dioptría para ver la tarea nítida.

Sin embargo, el miope corregido, se comporta visualmente como un emétrope (persona que no necesita ninguna graduación para ver nítido), por tanto, en cerca (40 cm) hará un esfuerzo acomodativo de 2.50 dioptrías. Pero como la tendencia natural del miope es la de acercarse a la tarea cercana, su esfuerzo acomodativo será mayor cuanto más se acerque a ella (para 20 cm haría un esfuerzo de 5 dioptrías). Esto hace que si este esfuerzo es mantenido día tras día, en esta mala condición de trabajo, hará que el ojo se haga más miope y que su amplitud acomodativa se agote como la del hipermétrope.
El caso del astígmata no compensado es más complejo, tanto de lejos como de cerca, debido al enorme estrés acomodativo (y visual) que genera estar aclarando las imágenes que se forman en un meridiano o en el otro. Por tanto, desde el punto de vista acomodativo el astígmata SIEMPRE DEBE LLEVAR SU CORRECCIÓN PARA

Aportación realizada por L.O. Carlos Alberto Hernández Quezada

Conoce la reciente página de AMFECCO

 

AMFECCO es una Asociación Civil que integra a todas las instituciones y organismos de optometría con la intención de representar, difundir y defender los ideales de la profesión optométrica en México.

 

Visita su reciente pagina en internet www.amfecco.org y entérate de lo ultimo de esta asociación.

¿Cuál es la diferencia entre Optometrista y Oftalmologo?

 

La palabra oculista puede englobar tanto a los Médicos Oftalmólogos como a los Licenciados en Optometría, partiendo de la tesis de que "oculista" es el que atiende los ojos. ¿En donde radica la diferencia es en los términos Oftalmólogo y Optometrista?, aunque tienen ambos una relación muy estrecha;El Licenciado en Optometría, es un profesional de la salud visual que realiza su carrera después de la educación media superior y es encargado del diagnóstico, tratamiento y establecer pronóstico de las alteraciones oculares refractivas susceptibles de ser corregidas con anteojos o lentes de contacto, brindan terapia visual, manejo mediante ejercicios de alteraciones de la visión binocular, tipos de estrabismos y manejo de la ambliopía mediante tratamientos de supresión o penalización cuando se presenta este problema, manejo de pacientes con bajo rendimiento, estrés visual y problemas del comportamiento además tienen entrenamiento en visión Baja, con la construcción de lentes telescópicas para los pacientes débiles visuales debido a múltiples alteraciones y también tienen un entrenamiento de tipo mercadotécnico comercial referente al negocio de la óptica. El Médico Oftalmólogo es un profesional en el área de la salud visual el cual tiene primero que concluir los estudios completos de la carrera de Médico Cirujano General, para posteriormente especializarse en un entrenamiento adicional de 3 a 4 años después de la cerrera de medicina, su labor es realizar diagnóstico, tratamiento médico y quirúrgico y establecimiento del pronóstico en los padecimientos y enfermedades oculares como la catarata, glaucoma, estrabismo, retinopatía diabética mediante fotocoagulación con láser, conjuntivitis, traumatismos etc.Después de la especialidad de Oftalmología, es posible realizar subespecialidades como Cirugía de Retina y vítreo, cirugía de segmento anterior, cirugía de glaucoma, Oftalmología Pediátrica, cirugía de órbita y oculoplástica etc. El manejo de los padecimientos puede ser Médico ó quirúrgico ya que la oftalmología es una especialidad quirúrgica. La cirugía muy popular en la actualidad mediante Rayo láser guiado por computadora (lasik]) es realizada por Médicos Oftalmólogos.

Tanto los Médicos Oftalmólogos como los Licenciados en Optometría deben trabajar en conjunto en beneficio del paciente, sin embargo en algunas ocasiones el celo profesional bloquea esta percepción haciendo que exista rivalidad ocasionalmente en ambas partes, a este respecto, podemos mencionar cual es la situación actual entre los Oftalmólogos y los Optometristas. La optometría es una disciplina científica sumamente seria en muchos países desarrollados; de la misma manera es muy respetada por los Médicos Oftalmólogos en esos países. En México, existen escuelas de Optometría con gran renombre en donde los profesionales egresan como Licenciados en Optometría, con la posibilidad de continuar en postgrados como maestrías o incluso Doctorados...el problema en México radica en la presencia de "Optometristas prácticos" que no tienen la capacitación suficiente y adecuada, con preparación mínima..existen centros ópticos que capacitan supuestos "optometristas" con tan solo unas semanas de capacitación, por lo general son personas que cometen error tras error debido a su baja capacitación y por ello la optometría en México es mal vista por la población en general.

De tal suerte, los verdaderos optometristas (licenciados) sufren de rechazo debido a que son confundidos con los optometristas prácticos. Por otro lado, si bien el Médico Oftalmólogo tiene capacitación en muchas áreas Médicas respecto a padecimientos oculares, cirugía de los ojos y enfermedades en general, en algunos casos no tienen la capacitación suficiente para realizar graduaciones de lentes aéreos o de contacto y esto es debido a que en México la orientación de la Especialidad de Oftalmología, no es Optométrica sino casi puramente Médica Oftalmológica. En México, realmente son pocos los Médicos Oftalmólogos que saben hacer graduaciones de lentes realmente confiables.

Existen Médicos Oftalmólogos extraordinariamente capacitados en cirugía ocular de alto nivel, como cirugía avanzada de retina con Endoscopía transvítrea, implantes valvulares para el control del glaucoma y cirugía avanzada de catarata con implante de lente intraocular mediante sondas ultrasónicas, pero que NO SABEN GRADUAR LENTES. En mi opinión, los Optometristas deberían ser evaluados y certificados para poder determinar por las autoridades de salud si tienen la adecuada capacitación y de esa manera expulsar de la filas a quienes realmente no merecen estar, y por otro lado la Especialidad Médica de Oftalmología debe tener también rubros mas serios sobre la actividad optométrica, teniendo la suficiente "humildad" de decir NO SE.

Finalmente el gremio de optometristas debe eliminar a los optometristas prácticos para con ello subir su nivel y mejorar su imagen general, así como el especializarse en cada uno de los rubros q abarca la optometría, llámese Lentes de Contacto, Visión Baja, Terapia Visual, Optometría funcional y del Desarrollo etc. y el gremio de Médicos oftalmólogos debe entender y aceptar que se requiere más entrenamiento en OPTOMETRIA.