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06 — Percepción y visión: V1, especialización funcional, predictive coding visual

06 — Percepción y visión: V1, especialización funcional, predictive coding visual

Guía temática del bloque Percepción y Visión. Núcleo: Triviño-Mosquera et al. (vision) y Zeki (especialización funcional). Cruza con cerebro predictivo (Nave/Clark) y representaciones.

1. El problema filosófico central

¿Es la percepción visual una recepción pasiva de información del mundo, una construcción activa del cerebro, o una inferencia bajo incertidumbre? La intuición ingenua dice "veo lo que hay"; el sistema visual real desmiente esa intuición. Triviño-Mosquera et al. lo plantean en términos biológicos: la visión humana es una solución adaptativa, no una ventana transparente. Sólo captamos una franja angosta del espectro electromagnético; otras especies hacen cosas que nosotros no. Zeki radicaliza: la corteza visual no procesa "imágenes" como una pantalla; segrega atributos (color, movimiento, forma, orientación) en circuitos parcialmente independientes y los reintegra de algún modo.

Tres preguntas filosóficas que esto abre:

  • Realismo perceptual: ¿lo que vemos refiere a propiedades del mundo o a categorías construidas por el cerebro?
  • Binding problem: si V4 codifica color y MT/V5 movimiento, ¿cómo se reúnen en la experiencia de "una manzana roja que cae"?
  • Predictive perception: ¿percibimos las causas inferidas por el modelo generativo, no la señal sensorial cruda?

2. Posiciones principales

Autor / corriente Tesis Argumento clave Objeción principal
Realismo directo (Gibson) Percibimos directamente affordances del entorno. Información disponible en el ambiente óptico. Difícil acomodar ilusiones y construcción cortical.
Constructivismo (Helmholtz, Gregory) Percibir = inferencia inconsciente. Ilusiones, completamiento perceptual. ¿De dónde vienen las hipótesis previas?
Visión computacional (Marr) Percibir = construir representaciones 3D a partir de 2D vía algoritmos. Esboza pipeline: sketch primario → 2½D → 3D. Asume separación rígida niveles que el cerebro no respeta.
Especialización funcional (Zeki) La corteza visual segrega atributos en módulos parcialmente independientes. Lesiones disociadas: acromatopsia central, akinetopsia. El cerebro reintegra; el binding sigue sin resolverse.
Predictive coding (Rao & Ballard, Friston, Clark) Percibir = minimizar error de predicción del modelo generativo. Explica completamiento, ilusiones, atención como precisión. Hard problem persiste; difícil de medir directamente.
Enactivismo (Noë, O'Regan) Percibir = saber cómo cambia la señal con la acción. Acoplamiento sensoriomotor; ceguera al cambio. Riesgo de minimizar el papel del modelo interno.

3. Pipeline visual y áreas

graph LR
  R[Retina:\nconos + bastones] --> CO[Quiasma óptico]
  CO --> LGN[Núcleo geniculado lateral]
  LGN --> V1[V1 - bordes, orientaciones]
  V1 --> V2[V2 - texturas, figura/fondo]
  V2 --> V4[V4 - color, forma]
  V2 --> MT[MT/V5 - movimiento]
  V4 --> IT[IT - objetos, caras]
  MT --> MST[MST - flujo óptico]
  IT --> VEN[Vía ventral 'qué']
  MST --> DOR[Vía dorsal 'dónde/cómo']
  VEN -. binding .- DOR

4. Predictive coding visual: una formulación

En la versión Rao & Ballard, cada nivel cortical pasa predicciones top-down al nivel inferior y recibe errores de predicción bottom-up. Sea $\mu_l$ la representación (creencia) en el nivel $l$ y $\hat\mu_{l-1} = g(\mu_l)$ la predicción que el nivel $l$ envía al nivel $l-1$. El error es:

$$\varepsilon_{l-1} = \mu_{l-1} - \hat\mu_{l-1}$$

y las creencias se actualizan según:

$$\dot\mu_l = -\partial_{\mu_l} F ;;\propto;; \pi_{l-1},\varepsilon_{l-1}, \frac{\partial g}{\partial \mu_l} - \pi_l,\varepsilon_l$$

donde $\pi_l$ es la precisión (inverso de la varianza esperada). Atender = subir $\pi$ para canales relevantes. Bajo esta lectura, lo que "vemos" es $\mu_l$ tras converger, no la señal en bruto: percibimos las causas inferidas.

5. Evidencia neurocientífica clave

  • Conos y bastones (Triviño-Mosquera): conos = color + agudeza (fóvea); bastones = sensibilidad y periferia.
  • Retinotopía preservada en V1: vehículo representacional clásico.
  • Acromatopsia central (lesión V4): pierde percepción de color sin perder forma → disociación.
  • Akinetopsia (lesión MT, caso de M.P. de Zihl): pierde percepción de movimiento → "ve el mundo a saltos".
  • Áreas selectivas en IT: FFA (caras), PPA (lugares), VWFA (palabras).
  • Ilusiones: Kanizsa (contornos ilusorios), efecto McGurk, completamiento del punto ciego — todo evidencia de inferencia activa.
  • Vías ventral ("qué") y dorsal ("cómo/dónde") (Ungerleider & Mishkin; Goodale & Milner).

6. El binding problem

Si V4 dice "rojo" y MT dice "moviéndose a la derecha", ¿qué garantiza que el sujeto experimente "manzana roja moviéndose a la derecha" y no "verde a la derecha + rojo quieto"? Propuestas:

  • Sincronía gamma (Singer, Engel): ensembles que disparan a ~40 Hz se ligan.
  • Atención como mecanismo de binding (Treisman, FIT).
  • Predicción top-down: el modelo generativo impone coherencia.

7. Conexión con otros temas

  • Métodos (doc 04): Zeki es ejemplo clásico de convergencia (lesión + registro + imagen).
  • Representaciones (doc 03): V1 retinotópico es paradigma de vehículo representacional.
  • Conciencia (doc 02): percepción consciente vs inconsciente (blindsight); IIT predice Φ alto en redes córtico-corticales del sistema visual.
  • Redes neuronales (doc 05): CNNs ↔ vía ventral; un paralelo arquitectural directo.
  • Lenguaje (doc 08): VWFA muestra reciclaje cortical para la lectura.

8. Lecturas del workspace

  • [[02_Lecturas/03_percepcion_y_vision/01_trivino_mosquera_vision]]
  • [[02_Lecturas/03_percepcion_y_vision/02_zeki_imagen_visual_mente_y_cerebro]]
  • [[02_Lecturas/09_material_complementario/10_the_minds_machine_vision]]
  • [[02_Lecturas/08_conciencia_agencia_y_modelos/02_nave_cerebro_predictivo]]
  • [[05_Visualizaciones/03_vision_y_representacion_visual]]

9. Conceptos clave que se desbloquean

  • Conos, bastones, retinotopía.
  • Vía visual: retina → LGN → V1 → V2/V4/MT → IT.
  • Especialización funcional vs unidad de la experiencia.
  • Vías ventral (qué) y dorsal (cómo/dónde).
  • Binding problem y propuestas (sincronía, atención, top-down).
  • Predictive coding y precisión.
  • Inferencia activa y enactivismo.
  • Realismo perceptual vs constructivismo.

10. Preguntas tipo parcial

  1. Reconstruya la tesis de Zeki sobre especialización funcional y muestre cómo se apoya en evidencia lesional (akinetopsia o acromatopsia).
  2. ¿Qué es el binding problem? Compare la propuesta de sincronía gamma con la de predictive coding top-down.
  3. Triviño-Mosquera et al. dicen que la visión no es una ventana transparente. ¿Qué argumentos biológicos sostienen esa tesis?
  4. Explique cómo el cerebro predictivo (Nave/Clark) reinterpreta la percepción como inferencia activa. ¿Qué papel juega la precisión?
  5. Compare visión ventral y dorsal usando un caso clínico (agnosia visual vs ataxia óptica).
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