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CIÊNCIA

Imagem percebida em etapas

A partir de um estudo feito com macacos, pesquisadores japoneses mostram que o processo visual depende da ação de diferentes áreas cerebrais

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postado em 12/07/2013 17:00 / atualizado em 12/07/2013 13:18

Paloma Oliveto

Quando se olha para um objeto, a imagem segue um caminho até ser, de fato, visualizada. Tudo acontece tão rápido — frações de milésimos de segundos —, que é impossível perceber o intervalo. Mas, dentro do cérebro, há um verdadeiro centro de processamento de dados trabalhando incessantemente para registrar, decifrar e armazenar as informações que chegam do mundo lá fora. Saber como isso ocorre é importante para o estudo de problemas de aprendizagem e memória. Um artigo publicado na edição desta semana da revista Science mostra que, diferente do que se pensava até agora, o reconhecimento das imagens não acontece em apenas uma região do cérebro, mas envolve uma rede de neurônios que se conectam de forma hierárquica.

“Os resultados de nossa pesquisa desafiam a teoria convencional e fornecem uma nova visão de como as representações internas em nosso cérebro são hierarquicamente organizadas e usadas”, disse, em uma coletiva de imprensa, Toshiyuki Hirabayashi, neurocientista da Faculdade de Psicologia da Universidade de Tóquio. “Essa descoberta poderá se traduzir em melhorias no tratamento de pessoas com doenças relacionadas à percepção e ao reconhecimento das imagens que são representadas no córtex cerebral”, afirmou. Hirabayashi conta que resolveu investigar profundamente o assunto porque sempre ficou fascinado com os elaborados circuitos de neurônios do sistema visual e desconfiava de que eles eram mais amplos do que se pensava.

De acordo com Yashushi Miyashita, cientista da Agência Japonesa de Tecnologia e coautor do artigo, para reconhecer padrões, cenas e objetos, o cérebro desenvolve um método de representação neuronal específico. “Por muito tempo, acreditou-se que essas representações ocorriam em uma única região cortical, na qual as representações visuais são processadas primeiramente”, detalhou na coletiva de imprensa. “Com isso, os estudos que tentam explorar melhor a hierarquia funcional envolvida nos processos de formação de imagens analisavam apenas um grupo de células nervosas, deixando de lado circuitos de neurônios próximos.”

Em laboratório, Miyashita e Hirabayashi monitoraram o cérebro de dois macacos adultos, que durante dois meses aprenderam a fazer seis associações entre objetos — por exemplo, relacionar uma meia a um sapato, mesmo que essas peças sejam completamente diferentes. Os cientistas implantaram microchips no crânio dos animais para receber, em um monitor, as imagens dos circuitos de neurônios em ação, durante as atividades. Baseados em estudos anteriores, eles sabiam que haveria ativação de uma região do córtex inferior temporal que os anatomistas classificam como 36. Os testes mostraram, contudo, que antes de isso acontecer, um pequeno número de circuitos localizados em uma área imediatamente anterior, a TE, era ativado.

A relação entre essas duas redes indicou que, de fato, o reconhecimento das imagens ocorre primeiro, de maneira provavelmente rudimentar, como um rascunho, na região TE. De lá, o estímulo visual decodificado passa para a área 36, onde ganha formas sofisticadas e é, então, propagado para o resto do cérebro. “Juntos, esses resultados sugerem que a representação de uma característica visual emerge em uma área precursora, como imaginávamos”, afirmou Miyashita.

Interação neural
Para Stefanie Liebe, pesquisadora do Instituto Planck para Cibernética Biológica e estudiosa do processo de formação de memórias visuais, o estudo reforça a importância de se reconhecer que quase nada no cérebro ocorre de forma localizada. “Praticamente, todas as funções congnitivas, como o reconhecimento visual, surgem de uma completa interação de redes neurais”, afirmou ao Correio. “Estamos apenas começando a entender isso, mas é fundamental descobrirmos como ocorrem as relações entre esses circuitos, que estão distribuídos por diferentes regiões”, reconheceu.

O neurobiólogo Peter Stern, editor-sênior da revista Science, destaca a inovação dos colegas japoneses, que conseguiram avançar no conhecimento sobre o processamento visual. “Achei o artigo especialmente importante, porque tem o potencial de nos fornecer insights profundos sobre os mecanismos pelos quais os objetos são representados no cérebro”, avaliou. “Diferentemente do que presumíamos, existe uma sequência mais elaborada no processo de representação visual. Isso vai melhorar nosso entendimento de como percebemos o mundo que nos rodeia”, completou.

“É importante ressaltar que demonstramos esse mecanismo em macacos que estavam em processo de aprendizagem, com testes de associação entre objetos”, ponderou Miyashita. “Por isso, será importante que pesquisas futuras investiguem se esses mecanismos também estão por trás de representações de objetos que não estejam ligados ao aprendizado. Por exemplo, com as informações visuais que recebemos o tempo todo em nosso dia a dia”, acrescentou.

 

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