Un disparo de rayo láser permite a los humanos ver un nuevo color desconocido hasta ahora

Investigadores de la Universidad de Berkeley, en EEUU, han conseguido que varias personas sean capaces de ver colores que son normalmente imperceptibles para nuestros ojos de manera natural. Uno de esos colores se llama olo y los participantes en el experimento lo describen como un "azul verdoso de una saturación sin precedentes".

La nueva técnica —bautizada como Oz, en homenaje a las gafas tintadas de verde que llevan los habitantes de la Ciudad Esmeralda en los libros originales del Mago de Oz— también puede hacer que las personas con problemas para ver los colores, como los daltónicos, puedan tener una vista normal.

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"El objetivo final es proporcionar un control programable sobre cada fotorreceptor [células de los ojos sensibles a la luz] de la retina", principalmente con fines de investigación, afirma James Fong, estudiante de doctorado en informática de la Universidad de Berkeley y uno de los autores del estudio publicado en la revista Science Advances. "Aunque no se ha llegado a ese nivel, el método que presentamos en el presente estudio demuestra que muchos de los principios clave son posibles en la práctica".

Manipular el ojo para ver más colores

Para entender cómo se ha llegado a este extraordinario hallazgo, hay que saber primero cómo funciona nuestra visión. Nuestro ojo cuenta con unas células sensibles a la luz (fotorreceptores) que se dividen entre bastones y conos.

Los bastones nos permiten ver en situaciones de poca luz y detectar el movimiento, pero no el color ni los detalles más precisos. Ese es el trabajo de los conos, otras células de nuestra retina que nos permiten apreciar los colores y detalles con más nitidez, pero solo cuando hay luz suficiente. Juntos, los bastones y los conos permiten que nuestros ojos se adapten sin problemas a la luz del sol por el día o a la de la luna por la noche.

Los conos están especializados en la detección de longitudes de onda específicas de la luz visible: roja, verde y azul. Hay tres tipos de conos que se denominan respectivamente "L", "M" y "S", en referencia a las longitudes de onda larga, media y corta del espectro visible a las que son más sensibles.

Cuando la luz alcanza a los conos, la señal de los fotorreceptores llega hasta el cerebro que interpreta los patrones de activación de esas células en toda la retina para definir el color. Cada patrón actúa como un código y códigos diferentes desbloquean percepciones distintas de los colores y las intensidades de la luz.

Aunque los conos M son más sensibles al verde, son capaces tabmién de responder a todo un espectro de colores que se solapan con las longitudes de onda a las que reaccionan los conos L y S. En principio no se pueden activar los conos M sin activar también los conos L y S, pero los investigadores se preguntaron qué pasaría si se hiciera.

"En un principio, iniciamos este proyecto específicamente para estudiar la estimulación de conos M", explica Fong a Live Science. “Pero enseguida nos dimos cuenta de que la tecnología subyacente requerida sería ampliamente útil para estudiar la función visual a un nuevo nivel de escala y precisión”.

El color olo

Cada persona tiene los fotorreceptores dispuestos de una manera diferente, por lo que el primer paso en OZ es realizar un mapa detallado de la retina de cada uno. Para el experimento, los investigadores sentaron a los participantes frente a una pantalla con un pequeño cuadrado en el centro donde se desplegaba la estimulación.

Esa estimulación es un láser de longitud de onda visible que se dirige a tipos específicos de conos. Esta técnica se denomina microdosis láser y permite encender solo los conos M. Los investigadores también tuvieron en cuenta el movimiento sutil del ojo para asegurarse de que los láseres dieran en el blanco.

Al estimular solo los conos M, los participantes pudieron ver el color olo. El nombre viene de las coordenadas en un mapa tridimensional del color: "0, 1, 0". La "o" es un cero, que hace referencia a la falta de estimulación de los conos L y S, mientras que la "l" es un 1, que indica la estimulación completa de los conos M, explican los investigadores.

Imaginarse un color sin haberlo visto es casi imposible. Los investigadores dicen que para hacernos una idea de cómo sería tendríamos que pensar en la luz de un puntero láser verde y aumentar la saturación. "Me resulta muy extraño imaginar cómo otra cosa puede saturarse lo suficiente como para que el láser empiece a parecer pálido en comparación", dijo Fong.

Un concepto prometedor

Tener la capacidad de crear colores más allá de los límites normales de la percepción humana abre nuevos caminos para la óptica, sin embargo, en su forma actual presenta una serie de limitaciones que lo alejan de ser un producto comercial en el corto plazo.

Uno de los principales problemas es la interacción de los participantes con la pantalla. Según Fong, los usuarios del estudio no podían mirar directamente a Oz debido a la alta densidad y pequeño tamaño de las células cónicas en el centro de la retina, lo que dificulta el disparo de la luz láser.

Además, los investigadores solo cartografiaron una región limitada de la retina que contenía miles de células cónicas como prueba de concepto. Pero para que los usuarios puedan mover los ojos libremente habría que ampliar enormemente la zona cartografiada y desarrollar un método de administración de láser capaz de seguir el movimiento de los ojos con extrema precisión.

Ahora, el equipo está trabajando en su uso para el estudio y posible tratamiento del daltonismo, e incluso en la simulación de la tetracromía —un trastorno poco frecuente en el que las personas tienen un cuarto tipo de células cónicas— para mejorar drásticamente su percepción del color.

“Nuestro método actual depende de láseres y sistemas ópticos muy especializados que, sin duda, no llegarán pronto a los teléfonos inteligentes ni a los televisores”, afirma Fong. Aun así, Oz también está resultando útil para modelar y entender mejor un amplio rango de enfermedades oculares.