Ao perceber o movimento ilusório ao considerar a ilusão de ótica Pinna-Brelstaff, que faz com que os círculos estáticos se movam em diferentes direções ao mover a cabeça para perto ou para longe da imagem, há um pequeno atraso (15 milissegundos) no trabalho das regiões do cérebro que são responsáveis pela percepção do movimento. Isso por meio de um experimento com macacos, em cujos cérebros foram implantados eletrodos, demonstraram cientistas chineses. Artigo publicado no The Journal of Neuroscience.
Ilusões ópticas (se você não tem ideia do que seja, pode fazer nosso teste de ano novo "Pato ou coelho?") São mal compreendidas em questões de sistema visual. Dez anos atrás, os cientistas mostraram que, ao visualizar ilusões de ótica de movimento (por exemplo, a mesma ilusão de Pinna-Brelstaff), o movimento ilusório observado parece ao cérebro como real: em sua percepção, a região temporal média está ativa, que é responsável pelo processamento do movimento real.
Ao mesmo tempo, ainda não está claro como exatamente a ilusão de movimento surge em uma imagem estática. Cientistas chineses decidiram estudar esta questão em mais detalhes sob a liderança de Junxiang Luo do Instituto de Neurociências da Academia Chinesa de Ciências. Eles decidiram se concentrar na atividade em duas áreas do córtex visual: a área temporal médio-superior dorsal e a área temporal médio.
Em seu experimento, os macacos participaram, no córtex visual do qual foram implantados eletrodos. Antes de iniciar o experimento com macacos, os cientistas realizaram um estudo envolvendo humanos. Nove voluntários viram ilusões Pinna-Brelstaff compostas de manchas Gabor dispostas em vários círculos. Dependendo da ilusão que os cientistas estavam tentando reproduzir, os pontos foram localizados em círculos com uma inclinação de 45 graus para a direita, 45 graus para a esquerda e para a frente e, para facilitar a tarefa, os círculos se expandiram ou se estreitaram. Os participantes tiveram que ser informados de como os círculos se movem, dependendo se o desenho fica mais longe ou mais perto. Na tarefa reversa, os círculos não eram estáticos, mas moviam-se no sentido anti-horário e horário: neste caso, os participantes deveriam observar se viram uma expansão ou um estreitamento dos círculos.
Paradigma experimental e ilusões usadas criadas a partir de manchas de Gabor.
Dependendo da inclinação dos pontos Gabor na ilusão Pinna - Brelstaff, a direção do movimento parecia diferente para os participantes: por exemplo, quando os pontos estavam inclinados para a esquerda, os círculos se moviam ilusoriamente no sentido horário quando expandiam e no sentido anti-horário quando se estreitavam (e o padrão oposto foi observado quando os pontos estavam inclinados para a direita). Ao mesmo tempo, o movimento anti-horário real dos pontos criou a ilusão de estreitamento para pontos inclinados para a esquerda nos círculos, e o movimento no sentido horário criou a ilusão de expansão (novamente, o padrão oposto foi observado para pontos inclinados para a direita). Ao mesmo tempo, os círculos constituídos por pontos de Gabor diretamente orientados não causam qualquer ilusão de movimento.
O padrão de movimento observado sob diferentes estímulos.
Em seguida, os cientistas realizaram um experimento com a participação de dois macacos, que inicialmente aprenderam a reconhecer diferentes direções de movimento em círculos com pontos de Gabor diretamente orientados: para isso, os círculos eram girados no sentido horário e anti-horário, e também estreitos e expandidos, após o que eles deveriam selecionar os macacos no computador que se moviam. eles assistiram. Após um treinamento bem-sucedido, os cientistas repetiram o experimento realizado em humanos em macacos, mudando a velocidade do movimento e dobrando a velocidade máxima. Os cientistas descobriram que os macacos percebem o movimento ilusório de maneira semelhante: o limiar para perceber um estímulo depende da velocidade de rotação ou expansão / contração.
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Sentido de movimento observado com direção diferente do real em macacos.
Depois que os cientistas se convenceram de que os macacos veem a ilusão Pinna-Brelstaff da mesma forma que os humanos a veem, eles realizaram um estudo final da atividade do córtex visual de seu cérebro. Os cientistas descobriram que os neurônios na parte dorsal da região temporal superior média e na região temporal média são igualmente ativados tanto ao observar o movimento real quanto ao observar o movimento ilusório (tanto em círculo quanto em expansão / contração). Ao mesmo tempo, ao observar o movimento ilusório, os neurônios da parte dorsal do giro temporal médio superior são ativados 15 milissegundos depois do que na observação do movimento real.
Início da ativação de neurônios na região temporal média e na parte dorsal da região temporal superior média ao observar movimento real (acima) e ilusório (abaixo).
Ambas as partes estudadas do córtex visual são responsáveis pela percepção de um movimento complexo - por exemplo, aquele que é observado quando os círculos giram ao se aproximar ou se afastar. Nesse caso, a parte dorsal da área temporal superior média é ativada mais cedo, aparentemente delimitando a natureza do movimento observado para posterior processamento pelo giro temporal médio. Ao observar o movimento ilusório (aquele que ocorre nas ilusões de ótica), os neurônios dessa área, segundo os cientistas, precisam de tempo de processamento adicional. Com base no fato de que a percepção do movimento ilusório na ilusão de ótica de Pinna-Brelstaff revelou-se semelhante em macacos e humanos, também pode-se supor que um atraso semelhante pode ser observado no trabalho do córtex visual do cérebro humano.
Enquanto cognitivos e neurocientistas estudam como as pessoas percebem as ilusões de ótica, os desenvolvedores ensinam as redes neurais a criá-las por conta própria. Eles fazem isso, entretanto, não muito bem.
Elizaveta Ivtushok
