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Sensation and Perception

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Cegueira induzida por movimento

Overview

Fonte: Laboratório de Jonathan Flombaum - Universidade Johns Hopkins

Uma coisa se torna muito saliente após a exposição básica à ciência da percepção e sensação visual: o que as pessoas vêem é uma criação do cérebro. Como resultado, as pessoas podem deixar de ver coisas, ver coisas que não estão lá, ou ver as coisas de uma forma distorcida.

Para distinguir entre a realidade física e o que as pessoas percebem, os cientistas usam o termo consciência para se referir ao que as pessoas percebem. Para estudar a consciência, os cientistas da visão muitas vezes se baseiam em percepções equivocadas de ilusões que podem revelar as maneiras que o cérebro constrói a experiência. Em 2001, um grupo de pesquisadores descobriu uma nova ilusão impressionante chamada cegueira induzida pelo movimento que se tornou uma ferramenta poderosa no estudo da consciência visual. 1

Este vídeo demonstra estímulos típicos e métodos usados para estudar a consciência com cegueira induzida pelo movimento.

Procedure

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1. Estímulo

  1. Fazer um experimento de cegueira induzido por movimento requer software ou um ambiente de programação que pode fazer animações simples e coletar respostas de keypress.
  2. O estímulo básico de cegueira induzido pelo movimento envolve três características: um quadrado composto de cruzes azuis brilhantes em um fundo preto, um disco amarelo brilhante em direção a um dos cantos do espaço ocupado pelo quadrado, e um disco branco no centro da tela para servir como ponto de fixação. A Figura 1 mostra um único quadro de estímulo básico de cegueira induzido pelo movimento.
  3. Coloque o quadrado das cruzes azuis para girar continuamente em uma direção, como se o quadrado fosse abaixado por um ponto de fixação.

Figure 1
Figura 1: Um único quadro contendo o estímulo de cegueira induzido por movimento. Na versão dinâmica, o quadrado das cruzes azuis gira em torno do ponto de fixação central, enquanto o ponto amarelo permanece parado.

2. Produzindo a ilusão

  1. Para experimentar a ilusão, fixar o disco branco no centro do estímulo, mas também atender ao disco amarelo enquanto você assiste o movimento das cruzes azuis. O disco amarelo deve desaparecer da consciência, mesmo que nunca desapareça da tela.

3. Executando um experimento

  1. Para executar um experimento básico, crie uma versão ligeiramente diferente do estímulo. Em vez do disco amarelo no canto superior esquerdo do estímulo, inclua um disco amarelo no canto direito e um na parte inferior também, para um total de três discos amarelos. A Figura 2 mostra um único quadro de tal estímulo.

Figure 2
Figura 2: Um único quadro de um simples experimento de cegueira induzido por movimento. Os participantes são convidados a informar o número de discos amarelos ausentes de sua consciência a cada momento.

  1. Instrua um participante a se fixar no ponto central enquanto atende amplamente ao estímulo.
  2. Diga ao participante que o experimento envolverá ensaios de 5, 30 anos. Em cada ensaio, eles devem se fixar e atender ao estímulo, e devem relatar quando os discos desaparecem da consciência da seguinte forma:
    1. Se um disco estiver ausente, segure a tecla 'J'. Se dois estiverem ausentes, segure a tecla 'K' e se três estiverem ausentes, mantenha a tecla 'L'. Ajuste quais teclas são mantidas para baixo à medida que os discos entram e desaparecem da consciência. E quando todos os discos forem percebidos, certifique-se de liberar todas as teclas.
  3. O programa de experiência deve registrar as principais prensas do participante.

O que vemos em nosso entorno nem sempre corresponde à realidade do mundo físico. Às vezes, nossos cérebros realmente apagam informações sensoriais.

Em certas situações, como dirigir em uma estrada movimentada e estreita à noite, um motorista pode se ver olhando para os faróis que se aproximam. Quando isso acontece, as lanternas traseiras do carro imediatamente à sua frente podem desaparecer temporariamente.

Este fenômeno é um exemplo de cegueira induzida pelo movimento, uma ilusão perceptiva na qual o cérebro descarta parte do campo visual quando o movimento ocorre simultaneamente.

Neste vídeo, descrevemos os elementos usados para criar a ilusão em um ambiente de laboratório baseado nos métodos de Bonneh e colegas. Também determinaremos a frequência em que os estímulos desaparecem e forneceremos cenários adicionais onde o cérebro altera a consciência do mundo.

Neste experimento, os participantes observam uma animação simples com três características básicas: um quadrado contendo cruzes azuis brilhantes em um fundo preto, discos amarelos brilhantes dentro do padrão ordenado e um ponto de fixação centrado.

Para cada ensaio de 30 anos, os participantes são solicitados a fixar os olhos no ponto central e atender aos estímulos como um todo enquanto o fundo gira em movimento contínuo.

Durante este tempo, eles informarão quantos discos amarelos desaparecem, o que serve como variável dependente. Se um ou mais desaparecerem, a cegueira induzida pelo movimento é expressa.

Neste caso, os círculos amarelos são invariantes e não giram como deveriam se estivessem na mesma superfície com os quadrados em movimento. Consequentemente, o cérebro conclui que eles não devem ser reais e os remove da consciência, distorcendo assim a realidade física.

Como primeiro passo, verifique se os estímulos foram precisamente animados.

Em seguida, saúda um participante no laboratório e mande-os sentar confortavelmente na frente de um monitor e teclado.

Para começar, explique que o participante deve se fixar no ponto branco e atender aos discos amarelos, enquanto o quadrado das cruzes azuis gira. Indique que a tecla 'J' deve ser mantida para baixo quando um disco amarelo desaparece, 'K' se dois estiverem ausentes e 'L' para os três. Se todos os objetos forem percebidos, solte completamente as teclas.

Vá em frente e desligue as luzes da sala para reduzir o brilho e inicie o programa. Observe que cada participante deve completar um total de cinco ensaios, cada um com duração de 30 anos, com os discos amarelos em um local deslocado todas as vezes; durante esses casos, a percepção pode mudar e o computador gravará todas as respostas nos bastidores.

Quando o participante terminar, agradeça por participar do experimento.

Para analisar os dados, calcular a porcentagem de tempo que um, dois ou todos os três discos amarelos não foram percebidos pelo participante e gráficos dos resultados.

Observe que os participantes viram um desaparecer com mais frequência do que dois ou três. Se o cérebro acredita que os pontos podem realmente não estar lá — mas também é incerto — então faz sentido que um seja excluído com mais frequência do que todos.

Agora que você está familiarizado com a ilusão de cegueira induzida pelo movimento, vamos olhar para uma teoria recente de por que o cérebro exclui itens da consciência, bem como insights sobre o funcionamento do córtex parietal.

Em 2008, os pesquisadores New e Scholl desenvolveram a teoria perceptual scotoma para explicar por que a cegueira induzida pelo movimento acontece. Eles sugeriram que o cérebro humano confunde os pontos amarelos na tela para scotomas, que são lesões na retina. Pessoas com scotomas devem experimentar um espaço vazio em suas percepções visuais, mas não experimentam.

A razão é que o cérebro aprende a descontar o espaço vazio causado pelo scotoma porque é invariante em relação ao resto do mundo exterior. Ou seja, deve se originar de dentro do olho, e como resultado, o cérebro remove o espaço em branco da consciência.

É também por isso que um indivíduo que usa óculos nem sempre está ciente de que eles são sujos; o cérebro remove as manchas de sujeira!

Em outro estudo que avalia a percepção consciente, Funk e Pettigrew usaram estimulação magnética transcraniana, ou TMS, para investigar onde a cegueira induzida pelo movimento é induzida no cérebro. Eles descobriram que o desaparecimento e o aparecimento de estímulos podem ser modificados com pulsos TMS para o córtex parietal, uma área implicada na atenção visuosespacial.

Combinando cegueira induzida por movimento e TMS em pacientes com danos no córtex parietal, especialmente aqueles que experimentam extinção visual, é possível que um procedimento terapêutico possa ser encontrado para aliviar os sintomas.

Você acabou de ver o vídeo de JoVE sobre a ilusão de cegueira induzida pelo movimento. Agora você deve ter uma boa compreensão de como incorporar os elementos e executar o experimento, bem como como analisar e avaliar os resultados.

Obrigado por assistir!

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Results

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A Figura 2 mostra resultados típicos de um único observador. As cruzes azuis em movimento fazem com que o cérebro acredite que os discos amarelos podem não estar lá. Mas quanto mais discos houver, menos o cérebro parece confiar nessa intuição. Assim, apenas um disco é mais provável de desaparecer em comparação com dois ou todos os três.

Figure 3
Figura 3: Por cento dos estímulos de tempo estão ausentes da consciência. Os resultados são mostrados a partir de um observador típico. Um ou mais dos discos estava ausente da consciência quase 40% do tempo, com dois ou todos os três estímulos (discos amarelos) desaparecendo simultaneamente também, embora com menos frequência.

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Applications and Summary

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A cegueira induzida pelo movimento demonstra que o cérebro constrói consciência, e que pode decidir o que incluir lá ou não. Mas por que esse estímulo faz com que o cérebro acredite que os discos amarelos não estão realmente lá, excluindo-os da consciência? Uma das aplicações dessa técnica relativamente nova emerge de uma teoria projetada para responder a essa pergunta.

A teoria é conhecida como a teoria perceptual scotoma, proposta em 2008. 2 Um scotoma é o nome de uma lesão dentro do olho, em particular, um insulto ao tecido da retina. Se um pedaço da retina é danificado, o observador deve, em princípio, ver as consequências em sua consciência perceptiva. Eles podem ver um espaço vazio onde quer que seja no campo visual o scotoma está. Mas eles não. Na verdade, as pessoas geralmente não sabem que têm scotomas. É como usar óculos muito sujos. Muitas vezes, só se percebe que os óculos estão sujos quando os tiram. Por que manchas e especificações de sujeira não aparecem na consciência perceptiva? Por que não escocomas também? A resposta é que o cérebro sabe que os scotomas são possíveis. E quando acredita que algum estímulo é causado por um scotoma, ele o desconta, pois acha que não faz parte do mundo exterior. A maneira como determina que algo é um scotoma é se a estimulação é invariante em relação ao resto do mundo exterior. Na cegueira induzida pelo movimento, há uma superfície claramente rotativa - o quadrado composto de cruzes - mas os discos amarelos são invariantes; por alguma razão, eles não giram como deveriam se estivessem na superfície. Portanto, o cérebro conclui que eles não devem ser, e em vez disso, que eles devem estar dentro do olho, uma aberração, talvez causada por uma lesão. O mesmo princípio se aplica à sujeira nos óculos de alguém. O cérebro nota que as especificações de sujeira se movem onde quer que a cabeça se mova, como deveriam, apenas se estiverem presas à cabeça de alguma forma. Assim, o cérebro os exclui da consciência, focando seus interesses no que ele pensa que está no mundo fora do observador.

Essa teoria e a ilusão de cegueira induzida pelo movimento tornaram possível que os cientistas estudassem as maneiras que o cérebro compensa e cria consciência quando ocorre um scotoma, quando a lesão produz imperfeições e no olho humano.

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References

  1. Bonneh, Y. S., Cooperman, A., & Sagi, D. (2001). Motion-induced blindness in normal observers. Nature, 411(6839), 798-801.
  2. New, J. J., & Scholl, B. J. (2008). "Perceptual Scotomas" A Functional Account of Motion-Induced Blindness. Psychological Science, 19(7), 653-659.

Transcript

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