Encontrando seu ponto cego e preenchimento perceptual

Para entender como o cérebro cria uma experiência perceptiva — uma representação do entorno de uma pessoa que envolve pontos turísticos — os pesquisadores podem estudar uma área no campo visual chamada ponto cego.

Normalmente, a luz refletida fora dos objetos entra no olho, e é focada na retina — um pedaço de tecido neural posicionado na parte de trás — onde as células fotosensitivas existem e são estimuladas por essa luz.

Seus sinais coletam e deixam o olho através de um feixe de fibras nervosas chamada nervo óptico, que então retransmite essas respostas para o cérebro.

Quando esses sinais atingem o córtex visual, eles são interpretados, resultando na experiência consciente de como são as imagens na pintura — incluindo sua forma, textura e cor.

No entanto, as informações visuais que o cérebro recebe não fornecem uma imagem completa da pintura; devido à anatomia do olho, faltam peças. Este é o resultado da ausência de células fotossensíveis da região da retina onde o nervo óptico sai para o cérebro.

Assim, qualquer luz que pousa sobre essa posição não produz um sinal, o que resulta em humanos tendo pontos cegos para ambos os olhos — posições no campo visual para as quais os estímulos recebidos não são processados.

Não estamos cientes dessas regiões, pois nossos cérebros são capazes de “preencher” pontos cegos extrapolando de nossos arredores mais amplos — como as cores e texturas flanqueadas.

Empregando técnicas que se concentram nos pontos cegos dos olhos, este vídeo investiga os mecanismos pelos quais o cérebro cria — e preenche — experiências perceptivas.

Não só explicamos como projetar os estímulos e coletar dados de pontos cegos dos participantes, mas também exploramos como os pesquisadores usam esses métodos para investigar os mecanismos neurais por trás e doenças que afetam a percepção visual.

Neste experimento, os participantes são apresentados pela primeira vez com estímulos simples baseados em forma — projetados para localizar seus pontos cegos — seguidos por outros mais complexos para, finalmente, investigar como o cérebro preenche partes faltantes dos campos visuais dos indivíduos.

O primeiro tipo de estímulo — projetado para localizar os pontos cegos dos participantes — consiste em um círculo e uma estrela, ambos na mesma cor e posicionados em lados opostos de um pedaço de papel branco.

Para um estímulo que avalia o ponto cego do olho esquerdo, o círculo ocorre no lado direito do papel. Em contraste, para um estímulo do olho direito, o círculo está posicionado no lado esquerdo da folha.

Antes de ver essas imagens como parte da tarefa, os participantes devem colocar um patch sobre o olho que não está sendo testado — por exemplo, o olho direito para um estímulo focado à esquerda — a fim de evitar a sobreposição do visual.

Os participantes são então instruídos a manter o estímulo à sua frente e se concentrar no círculo. Inicialmente, é provável que eles vejam tanto o círculo quanto a estrela, o que significa que nenhuma das formas está posicionada em um ponto cego.

Os participantes então movem o estímulo em uma combinação de direções: esquerda ou direita, para cima ou para baixo, e mais perto ou mais longe. Isso continua até que a folha completa de papel ainda esteja em vista, mas a estrela é relatada como tendo desaparecido.

O truque é que, embora a estrela permaneça na folha — a forma não é fisicamente apagada — deslocando o estímulo, os participantes a movem para o ponto cego no campo visual de seus olhos.

Como isso não pode ser complementado por informações do olho remendo e oposto, a estrela desaparece perceptivelmente.

Para confirmar a posição do ponto cego, os participantes movem repetidamente o papel em pequenos incrementos, para que a estrela reapareçam e desapareçam.

Uma vez localizados os pontos cegos de ambos os olhos, os testes de “preenchimento” são realizados com estímulos mais complicados.

Neste caso, as estrelas são colocadas em diferentes configurações — em um fundo de cor sólida; entre várias formas uniformes, coloridas; ou no centro de um retângulo colorido — cada um deles constitui um julgamento separado.

Respectivamente, esses três tipos de estímulos são destinados a olhar como o cérebro aborda perceptivelmente a uniformidade, padrões e continuidade do objeto.

Os mesmos passos são realizados para testes de localização de ponto cego, mas os participantes devem relatar o que observam quando a estrela desaparece — por exemplo, do meio de um retângulo colorido.

Quando a estrela está posicionada no ponto cego, espera-se que os cérebros dos participantes preencham essa informação sem informações com base na imagem circundante. Por exemplo, eles provavelmente relatarão ter visto um retângulo sólido e contínuo, dado o contexto local.

Para se preparar para o experimento, use um programa de edição de slides para criar os slides de estímulo, que consistem em diferentes formas aproximadamente do mesmo tamanho e posicionadas em lados opostos. Crie dois conjuntos para os olhos esquerdo e direito: um grupo para encontrar o ponto cego e os outros para os ensaios de preenchimento.

Saúda o participante quando eles chegarem, e sente-os em uma mesa. Explique que para todos os estímulos que eles estarão vendo, eles devem permanecer fixados no círculo.

Para começar a encontrar o ponto cego, entregue-lhes a folha de estímulo do olho esquerdo e uma cobertura opaca. Instrua o participante a bloquear o olho direito e segurar o papel à distância do braço, para que o círculo e a estrela estejam voltados para eles.

Observe para garantir que eles identifiquem a posição do ponto cego do olho esquerdo. Repita este procedimento para o olho direito: entregue-lhes uma nova folha de estímulo e peça-lhes para cobrir o olho esquerdo.

Uma vez localizados os pontos cegos para ambos os olhos, permita que o participante complete os três ensaios de preenchimento para cada olho.

Após cada teste, pergunte ao participante o que eles observaram quando a estrela desapareceu de seu campo visual, e registou suas respostas.

Para analisar os dados, identifique o que os participantes mais relataram ter visto durante os ensaios de preenchimento quando a estrela ocupou qualquer um dos pontos cegos de seus olhos — ou seja, quando a estrela desapareceu da vista.

Observe que para estímulos onde a estrela estava em um fundo amarelo, os participantes tendem a observar um espaço amarelo sólido, o que indica que o cérebro espera uniformidade na cor da superfície e preenche informações de ponto cego ausente em conformidade.

Em contraste, uma estrela posicionada em uma fileira de círculos vermelhos foi tipicamente substituída por um círculo da mesma cor e tamanho, sugerindo que o cérebro procura padrões.

No entanto, estrelas interrompendo retângulos apareceram preenchidas com a mesma cor do próprio retângulo, indicando que o cérebro espera a continuidade do objeto.

Coletivamente, esses resultados indicam que o cérebro cria experiências perceptivas baseadas no contexto — uniformidade, consistência baseada em padrões ou continuidade — de seu entorno.

Agora que você sabe como projetar um experimento baseado em ponto cego para investigar a percepção visual humana, vamos explorar outras maneiras que os pesquisadores aplicam essa técnica.

Até agora, focamos em pontos cegos típicos que resultam da posição do nervo óptico na retina.

No entanto, existem outros tipos de pontos cegos anormais, chamados de scotomas, que decorrem de danos na retina ou doenças, como a degeneração macular.

Nesses casos, os pesquisadores descobriram que quando os indivíduos apresentavam estímulos espaçados em uma matriz de baixa densidade, o ponto que aparecia na região de scotoma era percebido como faltando. Em contraste, com uma matriz de alta densidade, menos pontos foram relatados como ausentes, sugerindo que o cérebro é capaz de preencher certos padrões mesmo quando o dano existe.

Finalmente, muito trabalho visa identificar as áreas do cérebro envolvidas na criação de experiências perceptivas.

Ao emparelhar estímulos de preenchimento de ponto cego com a tecnologia de ressonância magnética, os pesquisadores conseguiram identificar regiões do córtex visual responsável pelo processamento de pontos cegos no campo visual.

É importante ressaltar que, quando os estímulos foram colocados em ponto cego, os neurônios do córtex visual associados responderam como se estivessem recebendo sinais externos, embora realmente não tenham obtido nenhuma entrada da retina.

Em outras palavras, essas células responderam como se o que os participantes percebissem em um ponto cego — o que o cérebro criou para preencher essa região — fosse um estímulo externo real.

Coletivamente, este trabalho sugere que os neurônios na parte inicial do sistema visual estão diretamente envolvidos na construção da experiência perceptiva.

Você acabou de assistir ao vídeo do JoVE explorando como pontos cegos podem ser usados para obter insights sobre a criação de experiência perceptiva do cérebro. Até agora, você deve saber como gerar diferentes tipos de estímulos de ponto cego, e coletar e interpretar dados de “preenchimento”. Você também deve ter uma ideia de como os pesquisadores estudam os mecanismos e a neuro anatomia por trás da suplementação de ponto cego.

Obrigado por assistir!