Nuestros ojos son como un interruptor, a cierta edad cambian de «apagado» a «encendido» para que podamos ver todo aquello que nos rodea. Por eso, desde pequeños, logramos distinguir a nuestros seres queridos entre una multitud de personas, o leer artículos llenos de palabras como este.
Pero, ¿qué es lo que ocasiona que nuestros ojos empiecen a ver? Los investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI estudiaron los primeros saltos de la visión humana, y han descifrado el proceso molecular detrás de todo. Se trata de una reacción proteica que ocurre durante solo una fracción de una billonésima de segundo, cuando la luz llega a la retina.
Así que, esencialmente, le debemos nuestra vista a una pequeña proteína llamada rodopsina.
“Y se hizo la luz”
Al nacer, los bebés solo ven sombras. Es después del segundo mes de vida que empiezan a distinguir colores y mirar hacia puntos fijos, aunque su visión sea borrosa. Y una vez que alcanzan los seis meses, su capacidad visual es comparable a la de los adultos puesto que adquieren mayor percepción de la profundidad.
Durante mucho tiempo se pensó que estos cambios en la visión eran causados por ojos inmaduros, que aún estaban desarrollándose. Sin embargo, los nuevos hallazgos sugieren lo contrario.
Lo que determina nuestra percepción de la luz y nuestra capacidad de ver parece ser un cambio microscópico en la retina, protagonizado por la proteína rodopsina. Esta se produce en las células sensoriales del ojo, los bastones, y contiene una pequeña molécula retorcida llamada retinal, un derivado de la vitamina A.
Entonces, cuando la luz incide por primera vez sobre la proteína, el retinal absorbe parte de la energía a una velocidad supersónica. Luego, cambia su forma tridimensional para que el interruptor en el ojo cambie de «apagado» a «encendido». Esto es lo que desencadena una cascada de reacciones cuyo efecto general es la percepción de un destello de luz. Es decir, la base de la visión humana.
“Hace tiempo que conocemos el punto de partida y el producto final de la transformación de la retina, pero hasta ahora nadie ha podido observar en tiempo real exactamente cómo se produce el cambio en el pigmento visual rodopsina”.
Valérie Panneels, científica de la División de Investigación en Biología y Química de PSI
Detrás de la visión humana
Los investigadores explican cómo empieza la visión usando el ejemplo de un gato que cae de un árbol. Al caer tiene una postura, pero al aterrizar tiene otra completamente diferente. ¿Cómo ocurre esto? Pues porque el gato gira su cuerpo para caer sobre sus pies, ileso.
De forma similar, la proteína y el retinal en nuestros ojos comienzan a girar cuando la luz del Sol llega a la retina. Primero se infla brevemente para absorber esa energía, y luego se contrae de nuevo y vuelve a sujetar firmemente la retina, excepto que ahora en una forma diferente y más alargada.
“La transformación de la retina de la forma torcida 11-cis a la forma alargada totalmente trans solo toma un picosegundo, o una billonésima (10-12) de segundo. Eso lo convierte en uno de los procesos más rápidos de toda la naturaleza”.
Gebhard Schertler, Jefe de la División de Investigación en Biología y Química de PSI
Para poder registrar y analizar este proceso biológico tan rápido, los investigadores utilizaron un láser de electrones libres de rayos X como el SwissFEL. Por no mencionar que produjeron cristales de rodopsina de alta calidad, capaces de proporcionar datos de ultra alta resolución.
Sus experimentos confirman que, efectivamente, empezamos a ver durante los primeros meses de vida, gracias a los rayos de luz que excitan nuestra proteína rodopsina.
Por lo tanto, usando los medios adecuados, quizás se podría hacer que estas moléculas respondan a la luz más rápido en el futuro. O al menos que se activen en aquellas personas que tienen problemas visuales.
El proceso es definitivamente mucho más complicado que simplemente apuntar con una cámara a un gato que cae de un árbol. Pero ahora que sabemos los procesos esenciales de la visión, podemos mejorarlos.
Referencias:
How vision begins https://www.psi.ch/en/media/our-research/how-vision-starts
