E4 Fotorrecepción: Conos, Bastones y Transducción Visual

Tópico

Cada fotorreceptor de la retina contiene un pigmento visual, una molécula capaz de absorber un fotón de luz y cambiar de forma al absorberlo. Ese cambio de forma del pigmento visual desencadena una cascada de fototransducción dentro del fotorreceptor que, a diferencia de lo que ocurre en otros receptores sensoriales que abren canales iónicos al recibir su estímulo, termina cerrando canales iónicos que en la oscuridad permanecen abiertos, dejando entrar de forma constante lo que se llama la corriente oscura.

Cuantos más fotones absorbe el pigmento visual de un fotorreceptor en un momento dado, más canales iónicos cierra la cascada de fototransducción, y más se reduce la corriente oscura que entraba a ese fotorreceptor en la oscuridad. Esa reducción de la corriente oscura cambia el voltaje dentro del fotorreceptor, generando un potencial receptor cuya magnitud depende directamente de cuántos fotones absorbió el pigmento visual: más fotones absorbidos producen una reducción mayor de la corriente oscura y un potencial receptor más grande.

La sensibilidad de un fotorreceptor —cuántos fotones hacen falta para producir un potencial receptor de una magnitud determinada— no es fija: cuando el ambiente está muy iluminado, el fotorreceptor reduce su propia sensibilidad mediante la adaptación a la luz, para no saturarse con la gran cantidad de fotones que recibe a cada instante y seguir distinguiendo diferencias de intensidad dentro de ese ambiente muy iluminado. Cuando en cambio el ambiente se oscurece de golpe, el fotorreceptor aumenta gradualmente su propia sensibilidad mediante la adaptación a la oscuridad, un proceso que tarda varios minutos, para volver a producir un potencial receptor detectable con la poca cantidad de fotones que llegan en ese ambiente oscuro.

Dentro de los fotorreceptores de la retina, los conos —los mismos cono S, cono M y cono L que distingue el modelo de las discromatopsias— tienen cada uno su propia sensibilidad espectral, y se concentran especialmente en la fóvea, la zona de mayor agudeza visual. Los bastones, en cambio, tienen una sola sensibilidad espectral compartida entre todos ellos, así que no aportan ninguna comparación entre distintas sensibilidades espectrales y por eso no contribuyen a distinguir colores, pero son mucho más sensibles que cualquier cono a una cantidad pequeña de fotones, y se concentran fuera de la fóvea, en el resto de la retina, lo que explica por qué en condiciones de muy poca luz se ve mejor mirando ligeramente al lado de un objeto tenue que mirándolo directamente.

A partir de cuántos fotones hacen falta para producir un potencial receptor detectable en un fotorreceptor, según su sensibilidad en ese momento, este modelo calcula el umbral de detección: la cantidad mínima de luz que un fotorreceptor logra detectar. A partir de cómo cambia el potencial receptor cuando la cantidad de fotones varía ligeramente de un punto a otro de una imagen, se calcula la sensibilidad al contraste, la misma capacidad que degrada la catarata al dispersar la luz antes de que llegue a los fotorreceptores. Y a partir de la sensibilidad espectral distinta de cada cono, comparada entre sí, se calcula el color, tal como describe el modelo de las discromatopsias cuando esa comparación falla.

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