Como o cérebro decide o que você vê? Estudo revela mecanismo por trás da visão

O cérebro pode usar um mecanismo de “construção de consenso” para resolver informações visuais conflitantes e formar uma percepção coerente do que enxergamos. Pesquisadores descobriram que duas regiões responsáveis pelo processamento visual favorecem sinais compatíveis e reduzem rapidamente aqueles que entram em conflito.

O estudo, conduzido por pesquisadores do Cold Spring Harbor Laboratory, da Universidade de Cambridge e da University College London, foi publicado na revista científica Nature Neuroscience na última sexta-feira, 18.

A descoberta pode ajudar a explicar como diferentes áreas cerebrais trabalham juntas durante a percepção visual, mesmo quando recebem informações que não coincidem.

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Como o cérebro transforma sinais em uma única imagem

Diferentes regiões do cérebro participam da interpretação das informações captadas pelos olhos. Apesar dessa divisão de tarefas, nossa experiência visual normalmente parece única, e não um conjunto de informações separadas.

Para entender como essa integração acontece, os pesquisadores analisaram duas áreas do neocórtex relacionadas à visão: o córtex visual primário (V1) e a área visual lateromedial (LM). Essas regiões não apenas transmitem informações de uma para outra. Elas mantêm uma comunicação contínua durante o processamento do que enxergamos.

Essa troca ajuda a entender como áreas especializadas do cérebro combinam diferentes informações para produzir uma percepção visual coerente.

O que acontece quando duas áreas do cérebro discordam

Para investigar essa comunicação, os cientistas treinaram camundongos para distinguir dois padrões visuais inclinados em direções opostas. Os animais recebiam uma recompensa ao reconhecer uma orientação específica.

Durante o experimento, os pesquisadores silenciaram temporariamente V1 ou LM. Depois, observaram como a outra região se comportava sem a comunicação habitual entre elas.

A partir dessas observações, a equipe desenvolveu um modelo de rede neural artificial do circuito formado pelas duas áreas. O modelo permitiu testar como o sistema responderia a alterações em neurônios específicos.

Os resultados mostraram uma diferença importante. Quando V1 e LM apresentavam padrões compatíveis, essa atividade permanecia por mais tempo. Quando os sinais divergiam, a discrepância desaparecia em uma fração de segundo.

Cérebro pode favorecer sinais que estão de acordo

Os pesquisadores chamaram esse mecanismo de “construção de consenso”. Na prática, as conexões entre as duas regiões parecem favorecer informações compartilhadas e reduzir rapidamente as divergências entre elas.

O mecanismo oferece uma possível explicação para a estabilidade da nossa percepção visual. Diferentes regiões podem processar partes específicas de uma cena, mas o resultado percebido não costuma parecer fragmentado. Isso pode ajudar a entender situações em que algo parece diferente por alguns instantes antes de ser reconhecido corretamente, como quando uma sombra lembra brevemente um rosto ou um objeto é confundido com outro.

O estudo, porém, analisou apenas duas regiões envolvidas na visão. Por isso, ainda não é possível afirmar que o mesmo mecanismo esteja presente em outras áreas cerebrais.

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O mesmo mecanismo pode funcionar com outros sentidos

Agora, os pesquisadores querem descobrir se esse processo também aparece quando o cérebro precisa combinar diferentes informações sensoriais. Um dos exemplos envolve situações nas quais aquilo que uma pessoa vê contradiz o que ela escuta. A questão é se o cérebro utiliza uma estratégia semelhante para conciliar sinais da visão e da audição.

Caso a construção de consenso seja encontrada em outras partes do neocórtex, o mecanismo poderá ajudar a explicar como áreas altamente especializadas coordenam diferentes tipos de informação.

Também poderá oferecer pistas sobre o que ocorre quando regiões cerebrais não conseguem chegar a uma interpretação compatível.

Descoberta pode ter implicações para a inteligência artificial

O mecanismo observado também levanta uma possibilidade fora da neurociência. Segundo os pesquisadores, princípios semelhantes podem contribuir para estudos sobre como sistemas de inteligência artificial lidam com informações conflitantes e determinam quais sinais devem receber maior peso.

Um sistema de IA pode receber diferentes informações sobre uma mesma situação e precisar definir quais delas são mais confiáveis. O funcionamento observado no cérebro oferece uma possível referência para investigar esse tipo de problema.