Resumo: A cor vermelha não é particularmente forte em termos da força das oscilações gama que produz no cérebro.
Fonte: TI I
Semáforos vermelhos obrigam os motoristas a parar. A cor vermelha tem um efeito de sinal e aviso. Mas isso também se reflete no cérebro?
Pesquisadores do Instituto Ernst Strüngmann (ESI) de neurociência já investigaram essa questão. Eles queriam saber se o vermelho desencadeia mais ondas cerebrais do que outras cores.
O estudo, intitulado “Human Visual Gamma for Color Stimuli”, foi publicado na revista eLife.
A pesquisa de Benjamin J. Stauch, Alina Peter, Isabelle Ehrlich, Zora Nolte e o diretor da ESI, Pascal Fries, concentra-se no córtex visual inicial, também conhecido como V1. É a maior área visual do cérebro e a primeira a receber informações da retina.
Quando esta área é estimulada por imagens fortes e espacialmente homogêneas, as ondas cerebrais (oscilações) ocorrem em uma frequência específica chamada de banda gama (30-80 Hz). Mas nem todas as imagens produzem esse efeito na mesma medida.
A cor é difícil de definir
“Recentemente, muitas pesquisas foram feitas para descobrir qual entrada específica aciona as ondas gama”, explica Benjamin J. Stauch, primeiro autor do estudo. “Áreas coloridas parecem ser uma entrada visual. Principalmente quando são vermelhos. Os pesquisadores interpretaram isso como significando que o vermelho é evolutivamente uma peculiaridade do sistema visual porque, por exemplo, as frutas geralmente são vermelhas”.
Mas como o efeito da cor pode ser comprovado cientificamente? Ou refutado? Finalmente, é difícil definir objetivamente uma cor, e é igualmente difícil comparar cores entre diferentes estudos.
Cada monitor de computador representa uma cor de forma diferente, então o vermelho em uma tela não é o mesmo que em outra. Além disso, há várias maneiras de definir a cor: com base em um único monitor, julgamentos perceptivos ou com base no que sua entrada faz na retina humana.
As cores ativam as células fotorreceptoras
Os humanos percebem a cor quando as células visuais, os chamados cones, são ativadas na retina. Eles respondem a estímulos de luz convertendo-os em sinais elétricos, que são então enviados ao cérebro.
Para reconhecer as cores, precisamos de vários tipos de cones. Cada tipo é particularmente sensível a uma faixa específica de comprimentos de onda: vermelho (L-cone), verde (M-cone) ou azul (S-cone). O cérebro então compara a intensidade com que os respectivos cones reagiram e obtém uma impressão de cor a partir disso.
Funciona da mesma forma para todas as pessoas. Assim seria possível definir as cores de forma objetiva medindo o quanto elas ativam os diferentes cones da retina. Estudos científicos com macacos mostraram que o sistema visual dos primeiros primatas tem dois eixos de cores baseados nesses cones: o eixo LM compara o vermelho ao verde e o eixo S (L + M) é o amarelo ao violeta.
“Acreditamos que um sistema de coordenadas de cores baseado nesses dois eixos é o caminho certo para definir cores quando os pesquisadores querem estudar a força das oscilações gama. Ela define as cores de acordo com o quão forte e de que maneira elas ativam o sistema visual inicial”, diz Benjamin J. Stauch.
Ele e sua equipe queriam medir uma amostra maior de indivíduos (N = 30) porque o trabalho anterior sobre oscilações gama relacionadas à cor foi feito principalmente com pequenas amostras de alguns primatas ou participantes humanos, e os espectros de ativação do cone podem variar geneticamente de indivíduo para indivíduo. Individual,
Vermelho e verde têm o mesmo efeito
Benjamin J. Stauch e sua equipe investigaram se a cor vermelha é especial e se essa cor causa oscilações gama mais fortes do que o verde com intensidade de cor comparável (ou seja, contraste de cone).
Eles também buscaram uma questão secundária: as oscilações gama induzidas por cores também podem ser detectadas usando magnetoencefalografia (MEG), um método para medir as atividades magnéticas do cérebro?
Eles concluem que a cor vermelha não é particularmente forte em termos da força das oscilações gama que induz. Em vez disso, vermelho e verde produzem oscilações gama igualmente fortes no córtex visual inicial no mesmo contraste absoluto do cone LM.
Além disso, as ondas gama induzidas por cores podem ser medidas no MEG humano com manuseio cuidadoso, para que pesquisas futuras possam seguir os princípios dos 3Rs para experimentos com animais (reduzir, substituir, refinar) usando humanos em vez de primatas não humanos.
As cores que ativam apenas o cone S (azul) parecem provocar respostas neurais fracas no córtex visual inicial em geral. Até certo ponto, isso é esperado, uma vez que o cone S é mais raro, evolutivamente mais antigo e mais lento na retina dos primatas.
Os resultados deste estudo, liderado por cientistas da ESI, ajudam a entender como o córtex visual humano primitivo codifica imagens e poderia um dia ser usado para projetar próteses visuais. Essas próteses podem tentar ativar o córtex visual para induzir efeitos perceptivos semelhantes à visão em pessoas com retinas danificadas. No entanto, esse objetivo ainda está longe.
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Muito mais precisa ser entendido sobre as respostas específicas do córtex visual à entrada visual.
Sobre esta notícia da pesquisa neurocientífica visual
Autor: assessoria de imprensa
Fonte: TI I
Contato: Assessoria de Imprensa – ESI
Foto: A imagem é creditada a ESI/C. Kernberger
Pesquisa original: Acesso livre.
“Gama visual humana para estímulos de cores“ por Benjamin J. Stauch et al. eLife
abstrato
Gama visual humana para estímulos de cores
Fortes oscilações de banda gama no córtex visual dos primeiros primatas podem ser induzidas por superfícies de cores homogêneas (Peter et al., 2019; Shirhatti e Ray, 2018). As oscilações de gama particularmente fortes foram relatadas para estímulos vermelhos em comparação com outros tons.
No entanto, o processamento de cores pré-corticais e a força resultante da entrada em V1 muitas vezes não eram totalmente controlados. Portanto, respostas mais fortes ao vermelho podem ser devido a diferenças na força de entrada de V1.
Apresentamos estímulos com níveis iguais de brilho e contraste de cone em um sistema de coordenadas de cores baseado nas respostas do núcleo geniculado lateral, a principal fonte de entrada para a região V1. Com esses estímulos, registramos uma magnetoencefalografia em 30 participantes humanos.
Encontramos oscilações gama no córtex visual inicial que, ao contrário de relatos anteriores, não diferiram entre estímulos vermelhos e verdes com contraste de cone LM igual.
Notavelmente, estímulos azuis com contraste apenas no eixo S-cone induziram respostas gama muito fracas, bem como campos menores relacionados a eventos e desempenho de detecção de alterações mais fraco.
A força das respostas gama de cores humanas a estímulos no eixo LM foi bem explicada pelo contraste do cone LM e não mostrou um desvio para o vermelho claro quando o contraste do cone LM foi adequadamente balanceado.