Resumo
Cientistas descobriram neurônios especiais chamados neurônios IC-encoder, que fazem o cérebro “ver” ilusões, como quadrados ou triângulos que não existem de verdade. Esses neurônios recebem instruções de áreas mais altas do cérebro e preenchem contornos faltantes no córtex visual, ajudando a construir o que percebemos.
Experimentos mostraram que, ao estimular apenas esses neurônios, era possível reproduzir a mesma atividade cerebral que ocorre ao ver uma ilusão. As descobertas mudam nossa compreensão sobre a visão como um processo ativo e têm implicações em distúrbios de percepção e na forma como a realidade é criada no cérebro.
Fatos principais
- Neurônios IC-encoder: Células especializadas que geram contornos ilusórios ao completar padrões.
- Visão Ativa: Áreas superiores do cérebro enviam feedback para o córtex visual, construindo a percepção.
- Relevância Clínica: Ajuda a entender a esquizofrenia e outros distúrbios relacionados a percepções falsas.
O que são ilusões?
Ilusões acontecem quando vemos algo que não corresponde ao que nossos olhos captam. Por exemplo, ao observar quatro figuras pretas que lembram o Pac-Man, percebemos um quadrado branco, que é a ilusão.
Novo estudo
Em um estudo publicado, pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, junto com o Allen Institute, identificaram um circuito neural e um tipo de célula essencial para detectaressas ilusões. O foco principal foi nos contornos das ilusões e como esse circuito funciona.
Neurônios IC-encoder
Os pesquisadores, como Hyeyoung Shin, Ph.D., e Hillel Adesnik, Ph.D., descobriram que os neurônios IC-encoder informam ao cérebro para ver coisas que não estão realmente presentes. Isso faz parte do processo chamado de “compleição de padrões recorrente”.
“Esses neurônios têm uma capacidade única de completar padrões, o que nos faz acreditar que eles possuem conexões sinápticas especiais”, disse Shin. Esses neurônios recebem comandos de áreas visuais superiores. A representação da ilusão surge primeiro nessas áreas mais altas e é depois enviada para o córtex visual primário.
Como funciona?
Pense dessa forma: é como um chefe pedindo a um funcionário iniciante para fazer uma tarefa. As instruções vêm de um nível mais alto e são executadas no nível inferior. Nesse caso, a instrução seria “ver” algo que não existe.
No cérebro, áreas superiores interpretam a imagem como um quadrado e então dizem ao córtex visual para “ver um quadrado”, mesmo que a entrada visual seja composta por quatro semicírculos pretos.
Experimentos com camundongos
Os pesquisadores observaram a atividade elétrica no cérebro de camundongos quando eles foram expostos a imagens ilusórias, como o triângulo de Kanizsa. Depois, usaram luzes para ativar os neurônios IC-encoder, mesmo na ausência de qualquer imagem ilusória.
Quando fizeram isso, perceberam que mesmo sem a ilusão, os neurônios IC-encoder geraram os mesmos padrões de atividade cerebral que apareciam quando a imagem ilusória estava presente. Com isso, conseguiram emular a mesma atividade cerebral apenas estimulando esses neurônios especiais.
Implicações das descobertas
As descobertas ajudam a entender como o sistema visual e a percepção funcionam no cérebro. Isso é importante, especialmente em doenças onde esse sistema não funciona bem.
“Em certas doenças, surgem padrões de atividade anormais no seu cérebro, e na esquizofrenia, essas atividades estão ligadas a representações de objetos que aparecem aleatoriamente”, explicou Jerome Lecoq, Ph.D.
“Se você não entender como esses objetos se formam e como um conjunto de células trabalha para gerar essas representações, ficará difícil tratar. Compreender quais células e em que camada ocorre essa atividade é útil”, completou.
Experimentos colaborações
Pesquisadores do programa OpenScope do Allen Institute, que permite que cientistas externos proponham experimentos, também participaram dos testes deste estudo. Esse trabalho mostrou, pela primeira vez, que o “circuito de feedback” da atividade do cérebro ocorre em camundongos.
“OpenScope deu acesso a gravações eletrofisiológicas únicas em todo o cérebro. Com seis sondas de Neuropixels distribuídas, eles podiam observar os circuitos de feedback em ação com resolução de milissegundos,” disse Lecoq.
Mudança na percepção da visão
Os resultados mudam a ideia de que a visão e a percepção são processos passivos, onde apenas recebemos e processamos informações do mundo ao nosso redor. A nova visão coloca a percepção como algo ativo, onde construímos a realidade por meio de cálculos complexos no cérebro que influenciam o que realmente vemos.
Nossa visão não é como uma câmera que apenas capta o mundo. É mais parecida com um monitor de computador que exibe uma cena baseada em cálculos e interpretações de dados de experiências passadas.
Isso significa que há muito mais espaço para negociação ou manipulação sobre o que realmente percebemos.
Sobre a pesquisa em neurociência visual
Este estudo trouxe insights sobre a maneira como o cérebro processa informações visuais e como essa percepção pode ser afetada em várias condições neurológicas. Ainda há muito a aprender sobre como os neurônios trabalham juntos para formar nossas percepções.
Compreender esses processos é fundamental para avanço em tratamentos e terapias para distúrbios de percepção e outras condições neurológicas. Assim, a ciência continua a explorar os mistérios do cérebro e da visão, tornando-se uma área cheia de promessas.
As investigações em neurociência visual vão além apenas das ilusões, pois ajudam a entender a complexidade da percepção humana e como ela pode ser influenciada por diversos fatores, ampliando a nossa compreensão do funcionamento do cérebro.
