What is the difference between blobs and Interblobs?

Blobs e Interblobs: Especialistas de la Visión

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La corteza visual primaria, conocida como V1 o corteza estriada, es el primer punto de procesamiento cortical al que llega la información visual desde la retina a través del tálamo. Durante décadas, los neurocientíficos han desentrañado su compleja arquitectura, revelando una organización asombrosamente detallada que permite descomponer y analizar los distintos atributos de la escena visual que percibimos. Dentro de esta intrincada red neuronal, dos estructuras particulares juegan roles fundamentales y altamente especializados: los blobs y los interblobs.

El camino para comprender la organización de V1 comenzó con los pioneros trabajos de David Hubel y Torsten Wiesel. Ellos descubrieron que las neuronas en V1 estaban organizadas en columnas funcionales. Identificaron las columnas de orientación, donde las células respondían preferentemente a líneas o bordes con un ángulo específico, y las columnas de dominancia ocular, donde las células mostraban una mayor respuesta a la información proveniente de un ojo o del otro. Estas columnas se organizaban de forma sistemática; las columnas de orientación cambiaban gradualmente a medida que se movían lateralmente en la corteza, mientras que las columnas de dominancia ocular alternaban entre el ojo izquierdo y el derecho en una disposición perpendicular. La combinación de estas columnas para una región particular del campo visual fue denominada por Hubel y Wiesel como hipercolumna, una unidad funcional de aproximadamente 1 mm³ que se pensaba que procesaba toda la información básica de un pequeño punto en el espacio visual.

What do the cells in the blobs play a role in?
Previous studies have shown that these blobs can separate or trap together certain proteins and molecules, either hindering or promoting their activity. They have also revealed that these structures provide an alternative energy source that might power some aspects of biological chemistry.

Sin embargo, la historia de V1 era aún más rica de lo que se pensaba inicialmente. En la década de 1980, investigadores como Margaret Livingstone y Hubel (ampliando hallazgos previos de Wong-Riley) descubrieron estructuras adicionales intercaladas dentro de esta organización columnar: los blobs y los interblobs. Estas áreas, que aparecían como manchas (blobs) o las regiones entre ellas (interblobs) cuando se teñían para ciertas enzimas, revelaron una especialización funcional aún mayor dentro de la corteza estriada.

Índice de Contenido

¿Qué son los Blobs en la Corteza Estriada (V1)?

Los blobs, cuyo nombre literalmente significa 'manchas' en inglés debido a su apariencia, son áreas dentro de la corteza visual primaria que se encuentran intercaladas dentro de la organización de las columnas de orientación. Específicamente, se localizan centrados en las columnas de dominancia ocular, y se ha observado que hay aproximadamente dos blobs por cada conjunto de columnas de orientación para cada ojo dentro de una hipercolumna. A diferencia de las células en las columnas de orientación que responden a la dirección de los bordes, las células dentro de los blobs son particularmente sensibles al color. Estas células no suelen mostrar una fuerte selectividad por la orientación, sino que responden de manera robusta a estímulos cromáticos, desempeñando un papel crucial en el procesamiento de la información del color que llega del tálamo.

¿Qué son los Interblobs en V1?

Las áreas que rodean a los blobs, es decir, las regiones entre estas manchas, se denominan interblobs. Como su nombre sugiere, son las zonas "entre" los blobs. A diferencia de sus vecinos especializados en color, las células en las áreas interblob son altamente selectivas a la orientación. Su comportamiento se asemeja al de las células simples descritas originalmente por Hubel y Wiesel, respondiendo preferentemente a líneas o bordes con una orientación específica dentro de su campo receptivo. Por lo tanto, mientras los blobs se encargan del análisis cromático, los interblobs se dedican a la detección y procesamiento de las orientaciones espaciales presentes en la escena visual.

What are the blobs and interblobs in V1?
Blobs are areas within V1 sensitive to color, whereas interblobs are areas sensitive to the orientation of an object. The interblob cells respond as the simple cells that we have described above. The blobs show color responses, and the layer 4B respond well to moving stimuli and stimuli of very low contrast.

La Diferencia Fundamental: Color vs. Orientación

La distinción clave entre blobs e interblobs radica en el tipo de información visual que procesan. Los blobs son especialistas en el color, respondiendo a las diferencias de longitud de onda de la luz. Los interblobs, por otro lado, son especialistas en la orientación y la forma, respondiendo a la dirección de los bordes y las líneas. Esta división del trabajo es un ejemplo temprano de la segregación de vías de procesamiento en el sistema visual, donde diferentes atributos de la imagen se analizan en paralelo en distintas áreas del cerebro.

Además de los blobs y interblobs, la información proporcionada menciona la capa 4B de V1. Aunque no es un blob o interblob per se, esta capa también es relevante en la organización funcional de V1, ya que sus células responden bien a estímulos en movimiento y a estímulos de muy bajo contraste. La capa 4B se extiende a lo largo de V1, cortando a través de las columnas funcionales, lo que sugiere su implicación en el procesamiento de movimiento y profundidad, atributos que a menudo se procesan en paralelo con el color y la forma.

Integrando Blobs e Interblobs en la Organización de V1

La belleza de la arquitectura de V1 reside en cómo todas estas unidades funcionales encajan. Dentro de cada hipercolumna, que cubre un pequeño sector del campo visual, encontramos una organización completa para procesar toda la información relevante de esa área. Las columnas de orientación analizan los bordes en todas las direcciones posibles, las columnas de dominancia ocular manejan la información de cada ojo, los blobs extraen la información del color, y los interblobs refinan el análisis de la orientación. La capa 4B añade el procesamiento del movimiento y el contraste. Todo esto ocurre en paralelo dentro de esta unidad de 1 mm³. Uniendo hipercolumnas adyacentes, el cerebro construye un mapa topográfico completo del mundo visual, donde cada punto en la retina se corresponde con una región específica en V1, y cada región cortical realiza un análisis exhaustivo de los atributos básicos de ese punto visual.

La existencia de vías de procesamiento separadas para el color (vía de los blobs) y la forma/orientación (vía de los interblobs) desde las etapas tempranas del procesamiento visual es un principio fundamental en neurociencia visual. Aunque la información proporcionada menciona que "dos vías distintas en la corteza visual se solapan de principio a fin", no especifica exactamente cuáles son esas vías ni por qué se solapan. Sin embargo, la segregación entre el procesamiento del color y la orientación en V1 a través de los blobs e interblobs es un ejemplo claro de cómo el sistema visual divide la tarea de analizar la escena visual en componentes manejables y especializados. Esta arquitectura paralela permite al cerebro procesar simultáneamente diferentes características de un objeto o escena, lo que contribuye a la eficiencia y rapidez con la que percibimos e interactuamos con nuestro entorno.

What is the difference between blobs and Interblobs?
These are modular structures, a few hundred microns in width, which are distinct by virtue of their metabolic machinery. Blobs contain more cytochrome oxidase, and appear as dark — well, blobs — in histo-chemical stains for this enzyme (Figure 1). Interblobs are the paler-staining surrounding regions.

Tabla Comparativa: Blobs vs. Interblobs

Para resumir sus diferencias principales:

CaracterísticaBlobsInterblobs
Sensibilidad PrincipalColorOrientación (Forma)
Ubicación en V1Intercalados, dentro de columnas de dominancia ocular, centrados en columnas de orientaciónIntercalados, entre los blobs
Función PrincipalProcesamiento de información cromáticaProcesamiento de la dirección de bordes y líneas
Relación con Células ClásicasNo selectivos a orientaciónSe asemejan a células simples (selectivas a orientación)

Preguntas Frecuentes sobre Blobs e Interblobs

¿Qué son exactamente los blobs y los interblobs?

Son áreas o compartimentos funcionales específicos dentro de la primera capa de procesamiento de la corteza visual (V1 o corteza estriada). Los blobs son regiones especializadas en el procesamiento del color, mientras que los interblobs son regiones especializadas en el procesamiento de la orientación y la forma.

¿Cuál es la principal diferencia entre blobs e interblobs?

La diferencia fundamental radica en el tipo de estímulo visual al que son más sensibles. Los blobs responden principalmente al color, mientras que los interblobs responden a la orientación de líneas y bordes.

¿Dónde se encuentran los blobs y interblobs en el cerebro?

Se encuentran en la corteza visual primaria (V1), también conocida como corteza estriada, ubicada en el lóbulo occipital del cerebro. Están intercalados dentro de la compleja organización de columnas de orientación y dominancia ocular.

What is a blob organism?
More than one species goes by the name of “blob,” but usually when someone talks about blobs, they're talking about the species known as Physarum polycephalum. Years ago, this species was thought to be a mushroom, but after taking a closer look at its genetic makeup, scientists discovered that it was in fact a protist!

¿Quién descubrió los blobs y interblobs?

Fueron descritos formalmente por Margaret Livingstone y David Hubel en la década de 1980, aunque trabajos previos de Victoria Wong-Riley ya habían notado una organización similar. Sus descubrimientos ampliaron el modelo de organización de V1 propuesto inicialmente por Hubel y Wiesel.

¿Por qué es importante tener áreas separadas para color y orientación?

Esta segregación funcional es un ejemplo de procesamiento paralelo en el sistema visual. Permite al cerebro analizar simultáneamente diferentes atributos de una escena visual (como su color y la forma de sus componentes) de manera eficiente y especializada, lo cual es crucial para una percepción rápida y precisa del entorno.

Conclusión

Los blobs y los interblobs son componentes esenciales de la intrincada arquitectura funcional de la corteza visual primaria. Descubiertos como refinamientos de la organización columnar inicial, estas áreas especializadas demuestran cómo el cerebro descompone la información visual entrante en atributos básicos como el color y la orientación para su análisis paralelo. Su existencia subraya la sofisticación del sistema visual en las etapas tempranas del procesamiento, sentando las bases para la percepción rica y detallada del mundo que experimentamos.

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Jesús Porta Etessam

Soy licenciado en Medicina y Cirugía y Doctor en Neurociencias por la Universidad Complutense de Madrid. Me formé como especialista en Neurología realizando la residencia en el Hospital 12 de Octubre bajo la dirección de Alberto Portera y Alfonso Vallejo, donde también ejercí como adjunto durante seis años y fui tutor de residentes. Durante mi formación, realicé una rotación electiva en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center.Posteriormente, fui Jefe de Sección en el Hospital Clínico San Carlos de Madrid y actualmente soy jefe de servicio de Neurología en el Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz. Tengo el honor de ser presidente de la Sociedad Española de Neurología, además de haber ocupado la vicepresidencia del Consejo Español del Cerebro y de ser Fellow de la European Academy of Neurology.A lo largo de mi trayectoria, he formado parte de la junta directiva de la Sociedad Española de Neurología como vocal de comunicación, relaciones internacionales, director de cultura y vicepresidente de relaciones institucionales. También dirigí la Fundación del Cerebro.Impulsé la creación del grupo de neurooftalmología de la SEN y he formado parte de las juntas de los grupos de cefalea y neurooftalmología. Además, he sido profesor de Neurología en la Universidad Complutense de Madrid durante más de 16 años.

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