A retináinkban lévő különböző sejtek eltérő információkat vagy "csatornákat" közvetítenek agyunknak, amelyekben egy tárgy méretéről, fényességéről, látómezőnkben elfoglalt pozíciójáról és egyéb tulajdonságairól kódoltak adatokat. Luis Martinez Otero spanyol agykutató szerint az egyes csatornák bizonyos pillanatokban hangsúlyosabbak, ennek köszönhetően láthatjuk a Mona Lisa mosolyát is.

Otero és kutatótársa, Alonso Pablos először azt kérte egy kutatás során önkéntesektől, hogy vagy messze álljanak a Mona Lisától vagy egy kis méretű reprodukciót nézzenek meg - ezen esetekben alig lehetett látni az arc részleteit. Amikor közelebb mentek a képhez vagy nagyobb verziókat nézhettek belőle, elkezdték látni a mosolyt: minél nagyobb volt a kép, annál nagyobb eséllyel látták azt. Ebből arra következtettek, hogy mind közvetlen ránézéssel, mind pedig a periferiális látómezőben képesek szemeik kiszűrni a mosollyal kapcsolatos vizuális információt.

További vizsgálatok során, amelyekben a fényviszonyok szerepét vizsgálták, azt derítették ki, hogy a direkt ránézés érzékeli jobban a mosolyt. Amikor viszont a szemmozgást figyelték, azt figyelték meg, hogy a periferiális látás is fontos - ugyanis amikor az önkéntesek egy másodpercnél is kevesebb időt kaptak a mosoly megfigyelésére, szemük az arc bal oldalára tévedt. Otero azt állítja, Leonardo már jegyzeteiben is leírta: dinamikus, változó arckifejezéseket akart megfesteni, ugyanis az emberek arcán is ilyeneket lát az utcán.