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Modelo Matemático
Descripción
Modelo E04 - Fotorrecepción: Conos, Bastones y Transducción Visual
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Absorción del fotón y activación del pigmento
El pigmento visual del fotorreceptor absorbe fotones y cambia de forma. Cuantos más fotones son absorbidos en un momento dado, mayor es la activación inicial disponible para desencadenar la cascada de fototransducción. El texto no especifica una ley de absorción ni saturación cuantitativa.
Grupo 2: Grupo 2: Fototransducción y corriente oscura
El cambio del pigmento desencadena una cascada de fototransducción que cierra canales iónicos que permanecen abiertos en oscuridad y sostienen la corriente oscura. Al aumentar los fotones absorbidos se cierran más canales y disminuye más la corriente oscura. La relación es monotónica, pero la fuente no fija una forma funcional cuantitativa.
Grupo 3: Grupo 3: Potencial receptor
La reducción de la corriente oscura cambia el voltaje del fotorreceptor y genera un potencial receptor. La magnitud del potencial receptor aumenta cuando aumenta el número de fotones absorbidos, mediada por un cierre mayor de canales y una reducción mayor de corriente oscura. No se documentan unidades, constantes ni una curva voltaje-corriente.
Grupo 4: Grupo 4: Adaptación a la iluminación
La sensibilidad no es fija. En ambientes muy iluminados disminuye mediante adaptación a la luz para evitar saturación y conservar discriminación de intensidades; tras un oscurecimiento brusco aumenta gradualmente mediante adaptación a la oscuridad, proceso que tarda varios minutos. La fuente describe dirección, finalidad y escala temporal cualitativa, pero no una dinámica matemática.
Grupo 5: Grupo 5: Especialización de conos y bastones
Los conos S, M y L tienen sensibilidades espectrales diferentes y se concentran especialmente en la fóvea. Los bastones comparten una única sensibilidad espectral, son mucho más sensibles que los conos a pocos fotones y se concentran fuera de la fóvea. Estas diferencias conectan tipo de receptor, posición retiniana, visión en poca luz y disponibilidad de comparaciones espectrales para color.
Grupo 6: Grupo 6: Umbral de detección
El umbral de detección se obtiene a partir de cuántos fotones hacen falta para producir un potencial receptor detectable, dada la sensibilidad del fotorreceptor en ese momento. Una sensibilidad mayor implica que hacen falta menos fotones para alcanzar detección; una sensibilidad menor eleva la cantidad mínima requerida. La fuente no fija un criterio numérico de detectabilidad.
Grupo 7: Grupo 7: Sensibilidad al contraste
La sensibilidad al contraste se calcula a partir de cómo cambia el potencial receptor cuando la cantidad de fotones varía ligeramente entre puntos de una imagen. Una respuesta eléctrica más diferenciada frente a pequeñas variaciones de fotones sustenta mayor sensibilidad al contraste. La catarata puede degradar esta capacidad al dispersar la luz antes de que llegue a los fotorreceptores, sin que se especifique una ley cuantitativa.
Grupo 8: Grupo 8: Comparación espectral y color
El color se calcula comparando las respuestas asociadas a las sensibilidades espectrales distintas de los conos S, M y L. Los bastones no aportan esta comparación porque comparten una sola sensibilidad espectral y por ello no contribuyen a distinguir colores. La fuente establece la necesidad de comparación entre conos, pero no especifica el algoritmo de combinación.
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