31 de agosto de 1999
VIII SEMINARIO DE INGENIERIA BIOMEDICA
PERCEPCION DE LA DISTANCIA
Ruben Budelli
Resumen de la Charla
Los peces eléctricos de descarga débil desarrollaron (independientemente en Africa y
América) un sistema sensorial (electrolocación) que permite explorar el medio que los
rodea. Está compuesto por un órgano que genera un campo eléctrico, receptores
sensoriales distribuidos sobre la piel y estructuras altamente especializadas del sistema
nervioso central. La distorsión del campo eléctrico por la presencia de un objeto es
detectado por los receptores y procesado por el sistema nervioso.
Nos interesó entender como estos peces son capaces de determinar la distancia a la que
se encuentran los objetos. Propusimos que esta estimación se realiza mediante el cálculo
de la pendiente relativa de la imagen sensorial (es decir del patrón de estimulación de
los receptores). Probamos esta hipótesis, calculando y midiendo la pendiente de
distintos objetos y a partir de ellas, diseñando un experimento que debería inducir a los
peces a realizar estimaciones equivocadas, lo que efectivamente ocurrió.
Por otro lado, la determinación de la distancia implica la constancia en la identificación
de los objetos independientemente de su posición relativa en el espacio. En visión, esto
se realiza en base a la forma de la imagen y del color. En electrolocación, la forma no
permite esta identificación, ya que depende de la distancia a la que se encuentra el
objeto. Mediante el calculo de las imágenes pudimos identificar un parámetro que es
específico del objeto (independiente de su ubicación), al que llamamos "color eléctrico"
y que podría ser usado para su identificación.
El estudio de la electrolocación interesa por tres razones fundamentales. 1) En forma
específica, para el estudio de una amplia gama de peces que lo comparten. 2) En
biología general, para estudiar en forma comparativa el procesamiento de imágenes que
realiza el sistema nervioso. 3) Más en general, para descifrar y diseñar mecanismos de
exploración del medio.
Referencias
Bullock T., Heiligenberg W. (1986) The electrorreceptive periphery. Electroreception.
Wiley, New York.
Caputi A., Budelli R. (1998) The electric image in weakly electric fish. Physical images
of resistive objects in Gnathonemus petersii. J. Experimental Biology: 201:2115-2128.
von der Emde, G., Schwarz, S., Gómez, L., Budelli, R., Grant, K. (1998) Electric fish
measure distance in the dark. Nature, 395:890-894.
Dirección de R. Budelli: Biomatemática, Inst. Biología, Facultad de Ciencias, Iguá 4225.
e-mail: ruben@biomat.edu.uy