El cerebro ya procesaba la atención visual hace más de 500 millones de años

Un nuevo estudio publicado en PLOS Biology demuestra que la capacidad del cerebro para distinguir objetos, detectar contrastes y dirigir la atención visual no surgió con la corteza cerebral, sino mucho antes. Los investigadores del Instituto de Neurociencias UMH-CSIC han identificado que el colículo superior, una estructura ancestral presente en todos los vertebrados, ya realizaba estos cálculos hace más de 500 millones de años.

El trabajo revela que este “radar biológico” del cerebro recibe señales directas de la retina y determina qué estímulos del entorno son más relevantes antes de que la información llegue a la corteza. Cuando algo se mueve, brilla o aparece repentinamente, el colículo superior es el primero en responder y dirigir la mirada hacia ese punto.

"Durante décadas se creyó que estos cálculos eran exclusivos de la corteza visual, pero hemos demostrado que el colículo superior también puede realizarlos de forma autónoma", explica Andreas Kardamakis, investigador del Instituto de Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández (UMH) y autor principal del estudio. "Esto indica que la capacidad de analizar lo que vemos y decidir qué merece nuestra atención es un mecanismo evolutivo antiguo".

El equipo utilizó técnicas avanzadas como optogenética, electrofisiología y modelado computacional para observar cómo las neuronas del colículo superior suprimen estímulos uniformes y realzan los contrastes. Este patrón, conocido como interacción centro-periferia, permite al cerebro detectar bordes y diferencias de intensidad en el entorno, un proceso esencial para la supervivencia.

Estos resultados desafían la idea clásica de que solo la corteza cerebral procesa operaciones visuales complejas. En cambio, apuntan a una red más distribuida y jerárquica donde estructuras ancestrales también realizan cálculos críticos para comportamientos como evitar obstáculos, rastrear presas o detectar depredadores.

Según Kardamakis, comprender cómo actúan estos circuitos antiguos puede ayudar a entender mejor trastornos como el déficit de atención o la hipersensibilidad sensorial, en los que la comunicación entre la corteza y el colículo podría verse alterada.

El estudio contó con la colaboración del Instituto Karolinska, el Instituto Real de Tecnología KTH (Suecia) y el MIT (Estados Unidos), además del apoyo de la Agencia Estatal de Investigación de España y la Generalitat Valenciana. Los investigadores planean continuar analizando cómo el colículo superior modula la atención visual en animales vivos y cómo transforma los estímulos en respuestas conductuales.