Ewald hering
Karl Ewald Konstantin Hering (5 de agosto de 1834 - 26 de enero de 1918) fue un fisiólogo alemán que investigó mucho sobre la visión del color, la percepción binocular y los movimientos oculares. Propuso la teoría del color oponente en 1892.
Nacido en Alt-Gersdorf, Reino de Sajonia, Hering estudió en la Universidad de Leipzig y se convirtió en el primer rector de la Universidad alemana Charles-Ferdinand en Praga.
Biografía
Primeros años
Hering nació en Altgersdorf en Sajonia, Alemania. Probablemente creció en una familia pobre, hijo de un pastor luterano. Hering asistió al gimnasio en Zittau y entró en la universidad de Leipzig en 1853. Allí estudió filosofía, zoología y medicina. Completó un título de médico en 1860.
No está claro cómo se entrenó Hering para hacer investigación. En ese momento, Johannes Peter Müller era quizás el fisiólogo más famoso de Alemania. Hering parece haber solicitado estudiar bajo su dirección, pero fue rechazado, lo que podría haber contribuido a su animosidad hacia Hermann von Helmholtz, el protegido de Müller. Sin embargo, en Leipzig, E. H. Weber y G. T. Fechner estaban realizando estudios pioneros fundando lo que se convertiría en el campo de la psicofísica. Aunque no hay evidencia de que Hering haya estudiado alguna vez bajo su dirección, en sus últimos años se reconoció con orgullo como un "estudiante de Fechner".
Después de graduarse, Hering ejerció como médico en Leipzig. A pesar de tener poco tiempo para investigar y contar con recursos económicos aún más escasos, se dedicó a la visión binocular (usar ambos ojos a la vez) y al problema del horóptero (los puntos en el espacio que se proyectan sobre puntos anatómicamente idénticos en las dos retinas). Allí sorprendió a la comunidad científica cuando publicó, como un científico completamente desconocido, su propia derivación matemática del horóptero independientemente de Hermann von Helmholtz, por entonces considerado uno de los mejores científicos y matemáticos alemanes. Hering llegó a ridiculizar los errores matemáticos (sin importancia) de Helmholtz en su derivación del horóptero.
Puestos universitarios
Posteriormente, Hering fue nombrado profesor de fisiología en la academia militar de Viena hasta 1870. Con mejores recursos realizó importantes estudios en fisiología, en particular sobre los sistemas cardíaco y respiratorio. En 1870 sucedió a Jan Evangelista Purkinje en la Universidad de Praga, donde permaneció durante los siguientes 25 años. Allí se vio envuelto en feroces discusiones entre checos nacionalistas que querían que la universidad se impartiera en el idioma del país y una minoría de profesores alemanes. Finalmente, en 1882 se creó una universidad alemana separada, la Universidad Charles-Ferdinand, y Hering se convirtió en su primer rector.
En sus últimos años, Hering regresó a Alemania, donde se convirtió en profesor en la Universidad de Leipzig en 1895, a la edad de 61 años. Se jubiló en 1915 y murió de tuberculosis tres años después. Él era ateo.
Investigación
Visión binocular
Hering estudió una amplia gama de temas relacionados con la visión, entre ellos sus destacados estudios sobre la visión binocular. Derivó, casi simultáneamente con Helmholtz, la forma teórica del horóptero. A pesar de los resultados idénticos, la derivación de Hering fue mucho más moderna y elegante, utilizando geometría proyectiva desarrollada recientemente. De hecho, el propio Helmholtz calificó el enfoque de Hering como 'muy elegante, amplio y completo'. Posteriormente, Hering estimó empíricamente la forma del horóptero. Junto con Helmholtz y Hillebrand, notó que el horóptero empírico no coincide con el horóptero teórico, un fenómeno que ahora se denomina desviación de Hering-Hillebrand.
Hering también es conocido por su Ley de la dirección visual, que describe la dirección egocéntrica percibida de un objeto por parte de un observador. Sin el conocimiento de Hering y otros científicos visuales de la época, Alhazen (1021) y Wells (1792) habían propuesto una ley similar. aunque ambas leyes eran diferentes.
Hiperagudeza
Hering realizó un trabajo seminal sobre lo que ahora llamamos hiperagudeza: resolución espacial en ciertas tareas visuales que supera la agudeza visual en aproximadamente un orden de magnitud. En su famoso tratado de 1899 "Sobre los límites de la agudeza visual" resumió los datos empíricos publicados en 1863 por Alfred Wilhelm Volkmann y Ernst Anton Wülfing en 1892, quienes encontraron que hay tareas visuales en las que la resolución espacial va muy por debajo del tamaño de las células receptoras en la retina central. En un modelo explicativo, Hering superpuso un estímulo de agudeza de Vernier, una desalineación entre dos segmentos de línea, en una matriz de receptores idealizada. Argumentó que, mediante un mecanismo de integración a través de pequeños movimientos oculares, la información de ubicación señalada por los receptores involucrados se codifica con una precisión mucho mayor de lo que sería posible con un solo receptor, una explicación que aún se mantiene en la actualidad.
Movimientos oculares
Hering estudió más a fondo los movimientos oculares. Desarrolló la ley de Hering de la inervación igual para describir la conjugación de los movimientos oculares en los animales. De acuerdo con esta ley, los movimientos oculares son siempre iguales en intensidad en los dos ojos pero no en dirección. Por lo tanto, los movimientos oculares pueden ser conjugados (en la misma dirección, como movimientos sacádicos o seguimiento suave) o disyuntivos (como movimientos oculares de vergencia). La ley de Hering de inervación igual se describe mejor con el estímulo de Müller, donde el punto de fijación cambia de posición en un ojo pero no en el otro ojo. La sencillez conduce a que sólo se mueva el ojo desalineado para refovear. La ley de Hering predice que debido a que los ojos siempre deben moverse en cantidades iguales, ambos ojos deben moverse en la nueva dirección binocular del objetivo (ver la ley de dirección visual de Hering arriba), luego moverse en dirección opuesta a ajuste la vergencia a la del objetivo. En otras palabras, el ojo en el que el objetivo no se movió se alejará y luego regresará al objetivo. Esta predicción fue confirmada experimentalmente por Yarbus en su trabajo seminal sobre los movimientos oculares. Sin embargo, ahora se sabe que existen fuertes desviaciones de la ley de Hering.
Teoría del color
Hering no estuvo de acuerdo con la teoría principal desarrollada principalmente por Thomas Young, James Clerk Maxwell y Hermann von Helmholtz. Young propuso que la visión del color se basa en tres colores primarios: rojo, verde y azul. Maxwell demostró que cualquier color puede combinarse con una mezcla de tres colores primarios. Esto fue interpretado por Helmholtz como prueba de que los humanos percibimos los colores a través de tres tipos de receptores, mientras que el blanco y el negro reflejarían la cantidad de luz.
Hering, en cambio, sostuvo que el sistema visual funciona en base a un sistema de oposición de colores. Su evidencia provino de experimentos de adaptación de colores y la observación lingüística de que ciertos nombres de colores no se pueden combinar en uno solo. En este modelo, los colores se perciben a través de mecanismos sensibles a tres pares de colores opuestos: rojo-verde, amarillo-azul y blanco-negro.
Johannes von Kries publicó en 1905 la teoría de zonas que sintetiza ambas descripciones como una sola, donde la teoría de Young-Helmholtz describe la interacción de la luz con los receptores y Hering la etapa de procesamiento de imágenes. Posteriormente, en 1925, Erwin Schrödinger publicó un artículo inspirado en von Kries, titulado Sobre la relación de los cuatro colores con la teoría de los tres colores. Allí investiga una relación formal entre las dos teorías del color.
Ambas teorías tienen evidencia empírica sólida. El enigma se resolvió con el descubrimiento de células ganglionares opuestas al color en la retina y el núcleo geniculado lateral. Ahora sabemos que el ojo humano posee tres tipos de receptores sensibles al color (según lo propuesto por Young, Maxwell y Helmholtz) que luego combinan sus señales en tres canales opuestos al color según lo propuesto por Hering. Por tanto, tanto la teoría de Hering como la de Young-Helmholtz son correctas.
Fisiología
Hering hizo contribuciones significativas al campo de la fisiología y la psicología. En particular, demostró con su alumno Breuer el reflejo de Hering-Breuer, o que inflar artificialmente los pulmones desencadena una señal automática que desencadena la espiración. Luego, al desinflar los pulmones por turnos, se activa una nueva señal que induce la respiración. Es decir, las inspiraciones y las espiraciones son un bucle reflejo sin fin que se desencadena mutuamente. También mostró el reflejo de Traube-Hering, o que inflar los pulmones desencadena una aceleración del corazón.
Otras investigaciones
En 1861, Hering describió una ilusión óptica que ahora lleva su nombre: la ilusión de Hering. Cuando dos líneas rectas y paralelas se presentan frente a un fondo radial (similar a los radios de una bicicleta), las líneas aparecen como si estuvieran arqueadas hacia afuera. La ilusión de Orbison es una de sus variantes, mientras que la ilusión de Wundt produce un efecto similar, pero invertido.
Hering sugirió por primera vez la idea de la memoria orgánica en una conferencia de 1870 para la Academia Imperial de Ciencias en Viena. Hering tomó influencia de la idea de la herencia de las características adquiridas y sugirió que las células germinales podrían transmitir los recuerdos de generación en generación.
La controversia Hering-Helmholtz
Hering pasó la mayor parte de su vida discutiendo violentamente con Helmholtz. La controversia no fue solo científica sino también filosófica; Hering era un nativista, Helmholtz un empirista. Helmholtz también provenía de una clase social más alta y siempre fue considerado un prodigio, mientras que Hering tuvo que pasar por un momento más difícil al principio de su carrera. Hering y Helmholtz discreparon en casi todo y la controversia duró mucho después del final de la vida de ambos. Sin embargo, Hering fue, con mucho, el más agresivo de los dos, y siempre se apresuró a señalar cualquier error que pudiera haber cometido Helmholtz, llegando incluso a veces a insultarlo ("Es probable que el gran Helmholtz en su estado de dormitar..."). La facción de Helmholtz (aunque probablemente no el propio Helmholtz) difundió rumores según los cuales Hering necesitaba ayuda para hacer su trabajo matemático y que estaba clínicamente loco ("Ha sido, según he oído, mentalmente enfermo"). #34;).
Publicaciones
- The The The Theory of Binocular Vision [Die Lehre Vom Binocularen Sehen] (1868/1977)
- Sentido espacial y movimientos del ojo [Der Raumsinn und die Bewegungen des Auges] (1879/1942)
- Sobre los Límites de la Acusidad Visual. [Ueber die Grenzen der Sehschärfe] (1899/2018)
- Líneas de una teoría del sentido de la luz [Grundzüge der Lehre vom Lichtsinn] (1905/1964)
- Handbuch der Physiologie (1879)
- Sobre la memoria y las energías específicas del sistema nervioso (1897)
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