Ilusão ótica de Galileu explicada pela neurociência

Ilusão ótica de Galileu explicada pela neurociência
Um objeto de cor clara sobre um fundo escuro parece maior do que um objeto escuro sobre um fundo claro, mas até recentemente, ninguém sabia porquê.

Agora, um estudo sugere que a diferença na forma como as células do cérebro respondem à luz e ao escuro pode explicar a ilusão.

Os neurónios que respondem a objetos de luz podem distorcer os objetos mais do que neurónios que respondem a objetos escuros - possivelmente uma vantagem para os ancestrais humanos que precisavam de ver em condições de pouca luz, como à noite na savana Africana.

A resposta distorcida de luz pode até sugerir porque a leitura com pouca luz pode ser má para os olhos, disseram os pesquisadores.

"Toda vez que pensamos sobre borrão numa imagem, geralmente pensamos sobre óptica", disse Jose-Manuel Alonso, neurocientista da Universidade de Nova York e líder do estudo detalhado hoje (10 de fevereiro) na revista Proceedings. "Mas o que estamos a ver é que, há um outro componente - os próprios neurónios".

Observação de Galileu

Quando o astrónomo italiano Galileu estava a fazer as suas observações dos planetas, ele notou algo estranho. A olho nu, o mais brilhante dos dois planetas, Vénus, aparecia maior do que Júpiter, mas quando visto através de um telescópio, Júpiter era claramente maior.

Galileu acreditava que a lente do olho humano causava esta chamada "ilusão de irradiação". Mas o físico alemão Hermann von Helmholtz mostrou que, se a ótica do olho humano era culpada, objetos escuros devem ser distorcidos tanto quanto os claros, que não eram.

No novo estudo, Alonso e seus colegas usaram eletrodos para registar os sinais elétricos dos neurónios em áreas visuais de gatos anestesiados, macacos e cérebros humanos, enquanto os pesquisadores mostraram formas escuras e animais a participantes humanos num fundo claro, e formas de luz num fundo escuro, ou luz ou sombras escuras sobre um fundo cinza.

O sistema visual tem dois canais principais: Neurónios sensíveis às coisas de luz, que são chamados de neurónios "ON", enquanto os neurónios sensíveis às coisas escuras são chamados neurónios "OFF". Os pesquisadores gravaram a atividade de ambos os tipos de neurónios.

Os cientistas descobriram que os neurónios Off responderam de uma forma previsível e linear para as formas escuras em fundos claros, ou seja, quanto mais contraste entre um objeto escuro e claro mais ativos eram esses neurónios.

Mas os neurónios ON responderam de forma desproporcional às formas claras em fundos escuros, ou seja, para a mesma quantidade de contraste tiveram uma resposta maior. A distorção dos neurónios sensíveis à luz fornece uma resposta à ilusão de Galileu.

Vénus, um objeto de luz sobre um fundo escuro, parece desproporcionalmente maior do que Júpiter, um objeto mais distante, e, portanto, mais escuro. A visão distorcida é muito útil para os seres humanos, afirma Alonso.

"Quando você está num lugar muito escuro, ela permite que você veja pequenas quantidades de luz. Isso é útil para alertá-lo para os predadores à noite. Mas durante o dia, os objetos mais escuros são visíveis, por isso é melhor que estes não sejam distorcidos", disse Alonso.

Os resultados do estudo sugerem que a distorção pode realmente ocorrer ao nível de fotorreceptores, as células sensíveis à luz no olho propriamente dito, um pouco mais profunda do que no cérebro. Isto contrasta com a visão de Galileu de que a lente do olho era de alguma forma culpada pela ilusão.

Ter uma resposta mais forte à luz do à escuridão pode ser importante quando a visão de um bebé se está a desenvolver. Durante as primeiras semanas após o bebé nascer, a sua visão é borrada, o que pode resultar na distorção claro-escuro.

As descobertas também podem abrir novas janelas em problemas de compreensão com a visão. Os cientistas acreditam que o borrão provoca doenças como miopia. "Agora acho que o borrão neuronal poderia fazer parte importante desta história", disse Alonso.

O borrão neuronal pode até apoiar a noção de que a leitura com pouca luz faz mal para os olhos de uma pessoa, no entanto, continua a ser assunto para ser testado e investigado num outro estudo mais dirigido a essa temática. [Livescience]
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