LIVRO PROPRIETARIO - Psicologia Da Percepcao

PSICOLOGIA DE PERCEPÇÃO

autores

CLAUDIA BEHAR FABIO PERIN

1ª edição SESES rio de janeiro  2015

Conselho editorial  sergio augusto cabral; roberto paes; gladis linhares Autor do original  fabio perin e claudia behar Projeto editorial  roberto paes Coordenação de produção  gladis linhares Projeto gráfico  paulo vitor bastos Diagramação  bfs media Revisão linguística  bfs media Imagem de capa  koya79 | dreamstime.com Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por quaisquer meios (eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e gravação) ou arquivada em qualquer sistema ou banco de dados sem permissão escrita da Editora. Copyright seses, 2015.

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (cip) P445p Perin, Fabio

Psicologia da percepção / Fabio Perin ; Claudia Behar



Rio de Janeiro : SESES, 2015.



120 p. : il



isbn: 978-85-5548-149-9



1. Processos. 2. Conceitos da percepção. 3. Neurociência. 4. Processos visuais. I. SESES. II. Estácio cdd 152.14

Diretoria de Ensino — Fábrica de Conhecimento Rua do Bispo, 83, bloco F, Campus João Uchôa Rio Comprido — Rio de Janeiro — rj — cep 20261-063

Sumário 1. Psicologia de Percepção 1.1  Psicologia de Percepção 1.2  Sensação e Percepção 1.3  Desenvolvimento do Estudo da Percepção

2. Conceitos Gerais em Neurociência 2.1  Conceitos Gerais em Neurociência 2.2  Aspectos Funcionais do Sistema Nervoso Central 2.3  Sensação e as Vias Sensoriais 2.4  Sensação e Seus Receptores 2.5  Os Receptores Somestésicos 2.6  A Audição e o Equilíbio 2.7 Equilíbrio 2.8  Olfação e Gustação

3. Processos Visuais Básicos 3.1  Adaptação ao Escuro 3.2 Acuidade 3.3  Controle de movimento dos olhos 3.4  Características da Informação Visual 3.5  Percepção de Cores 3.6  Cegueira para Cor 3.7  Percepção de Movimento 3.8  Percepção de Profundidade 3.9  Indicadores Binoculares de Percepção de Profundidade 3.10  Constância Perceptiva 3.11  Ilusões Perceptivas

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3.12  Ilusão de Tamanho 3.13  Ilusão de Direção 3.14  Ilusão de Forma 3.15  Ilusão de Luminosidade 3.16  Ilusão de Movimento

4. Abordagens Teóricas da Percepção 4.1  Abordagens Teóricas da Percepção 4.1.1  Percepção Direta 4.1.2  Teorias Descendentes ou Bottom-up 4.2  Percepção de Forma 4.2.1  Principais Representantes 4.2.2  Conceitos Fundamentais da Teoria da Gestalt 4.2.3  Princípios de Organização Perceptiva 4.2.4  A Orientação da Figura e Percepção da Forma 4.3  Predisposição Perceptual ou Predisposição Perceptiva 4.4  O Surgimento da Consciência 4.5 Atenção 4.6  Efeito Stroop

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1 Psicologia de Percepção

1.1  Psicologia de Percepção A psicologia da percepção é um campo de estudo vasto e com muitas implicações teóricas e práticas tanto cotidianas como em contextos profissionais. Sua gênese remonta o aparecimento da psicologia como ciência e seu desenvolvimento seguem até os dias atuais envolvendo diferentes áreas de pesquisa e diversas perspectivas epistemológicas. Além disso, o conhecimento dos processos que envolvem a percepção é essencial para o entendimento do comportamento dos organismos. A percepção é um fenômeno multifacetado, ou seja, tem múltiplas relações e implicações com uma diversidade de áreas na psicologia além de outros campos do conhecimento. Podemos definir a percepção como a capacidade dos organismos coletarem informações no ambiente analisá-las em diversas etapas de processamento, relacioná-las com informações já existentes no organismo e combiná-las com outras funções cognitivas de maneira a permitir que o organismo opere no ambiente. Neste sentido a percepção não é uma “coisa”, mas sim um processo. Todos nós temos uma experiência! O leitor provavelmente está nesse momento tendo uma experiência visual ou tátil, além de uma experiência auditiva. Todo momento estamos experimentando, quando dizemos que estamos consciente o que estamos dizemos é que estamos tendo uma experiência. Quando dizemos que temos experiência sobre algum assunto ou coisa é por que nos relacionamos inúmeras vezes com essa situação ou objeto. Partindo dessa perspectiva podemos pensar que a experiência (o fenômeno) pode ter um efeito cumulativo. A cada experiência estamos, de alguma maneira, aprimorando a relação com o ambiente que é essencial para o futuro. Este processo chama-se aprendizagem. Para que possamos lidar melhor com outras experiências no futuro, armazenamos estas informações. Este armazenamento de informações é chamado de memória. Neste sentido podemos dizer que a experiência é o conjunto de dados que o organismo coleta no ambiente e a maneira como ele transforma esses dados e armazena. Se pudermos considerar esse processo como definição conceitual de experiência, temos elemento para crer que o conceito está muito próximo do conceito de percepção. Entender a maneira como os dados ambientais, bem como os corporais, são coletados e analisados possibilitando a geração de planos de ações é de importância vital para quem pretende de alguma maneira fornecer subsídios para a alteração da experiência humana. Neste contexto o estudo da percepção é essencial para a edificação da psicologia bem como para seu desenvolvimento.

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A complexidade do tema faz com que a discussão de percepção possa ser feita em muitos níveis e em diversas perspectivas epistemológicas. Devido à proposta e às limitações deste material vamos nos ater aos aspectos físicos e biológicos da percepção. Nosso objetivo é discutir os processos básicos da percepção a partir dos conhecimentos das ciências como a física, a biologia e a psicologia cognitiva. Mas não perdemos de vista que o tema tem uma amplitude muito maior e que implicações culturais, políticas e filosóficas também são necessárias para uma discussão mais ampla do assunto. Dessa forma nos propomos a apresentar uma série de processos e conceitos que nos permitem ter acesso ao conhecimento fundamental do que chamamos de percepção permitido que o leitor reflita na implicação desses processos no cotidiano.

1.2  Sensação e Percepção Quando olhamos ao redor, quando respiramos, quando ouvimos os sons que nos cercam ou quando passamos a mão em uma superfície, coletamos uma série de dados do ambiente. Interagimos com uma série de formas de energia e as transformamos em nossas vivências pessoais. Dizemos que percebemos algo quando nos relacionamos com algum evento no ambiente ou alguma parte no nosso corpo. Desta forma, podemos dizer que a percepção tem duas limitações: o tempo e o espaço. Isto é, não podemos perceber informações que não atingem o nosso organismo,em razão da distância ou algum obstáculo; assim como não podemos perceber eventos experiências que ocorreram no passado. Ou seja, só podemos perceber aquilo que está acontecendo no presente e a uma distância limitada.

COMENTÁRIO A maioria dos cientistas que estuda a percepção distingue percepção do processo sensorial. Podemos considerar que sensação consiste na capacidade que os organismos têm de reagir a certos aspectos das energias físicas e químicas do ambiente e criar um código para processamento no sistema nervoso.

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Sensação: “é a capacidade que os animais apresentam de codificar certos aspectos da energia física e química que os circunda” (Lent, 2013).

Você já sabe que só vemos quando existe luz. Porque a luz chega aos nossos olhos. Mas já se deu conta de que a luz atinge todo o nosso corpo mas apenas através dos olhos conseguimos ver? Já se perguntou por quê? Já notou que a luz do sol quando atinge a pele é interpretada como calor e no olho interpretamos como imagem? Você sabe por quê? A resposta está no sistema nervoso. Na verdade a visão depende do encéfalo ou cérebro. Somente no encéfalo a imagem se forma e apenas nos olhos temos células específicas, chamadas receptores, que são capazes de transformar a luz na linguagem que o sistema nervoso consegue entender. Depois que a luz é transformada em impulso nervoso, ela é transmitida através das fibras nervosas até chegar ao córtex, parte do encéfalo onde a imagem vai se formar. Este caminho que a informação percorre desde o momento que atinge o receptor até chegar ao córtex é chamado sensação. Assim, no olho existem receptores capazes de transformar a energia solar em cor e forma; na pele temos receptores que transformam a mesma energia em informação térmica. Poderia se supor que a partir do momento que a imagem se formou, acaba o processo mas na verdade é nesse instante que se inicia a percepção. Formar a imagem é diferente de entender o que se está vendo. A interpretação da imagem é exatamente o que entendemos como percepção. O olho só permite que tenhamos consciência das informações ambientais a distância, mas reconhecer os objetos ou as pessoas ou o espaço físico é bem mais complexo. Para reconhecer, precisamos acessar a nossa memória para lembrarmos que conhecemos os dados visualizados e antes disso, para percebermos, precisamos direcionar a nossa atenção. A atenção é um recurso muito limitado. Vivemos constantemente expostos a uma infinidade de informações sensórias: o barulho de ar refrigerado ou do ventilador, ou o barulho vindo da janela, juntamente com as informações que chegam constantemente ao corpo, tais como: a roupa, os adereços ou a cadeira na qual estamos sentados. Estas informações estão sendo levadas ao córtex incessantemente. Ao nosso redor, existem milhões de objetos. Se você olhar para um quadro neste momento, no ambiente onde se encontra, é possível que identifique determinados detalhes que nunca tinha percebido antes. Isto

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ocorre porque não perdemos tempo gastando a nossa limitada capacidade de atenção com aquilo que tem pouca relevância para nós. Desta forma, diante de tantas informações, a atenção é direcionada para uma informação de cada vez. E ainda assim geralmente por um tempo insuficiente para percebermos todos os detalhes. Desta forma, aquilo que não direcionamos a nossa atenção não é percebido mesmo que esta informação esteja disponível aos nossos sentidos. Não sei se já aconteceu com você? Estar na sala de aula e o professor a sua frente falando sobre percepção mas a sua atenção está direcionada para o próximo final de semana ou o fim de semana anterior. Você é capaz de ouvir e de ver o professor mas não seria capaz de reproduzir o que foi ensinado, algumas vezes por vários minutos. Não se assuste, na realidade isso acontece com todo mundo. Este fenômeno ocorre porque sua atenção estava voltada para outros processos cognitivos. E como você não direcionou sua atenção para o ambiente, não percebeu as informações ambientais. Por isso podemos afirmar que a percepção é seletiva. Em meio a uma diversidade de informações, apenas algumas serão percebidas. Mas o que direciona a atenção? Você e dois amigos estiveram, em momentos diferentes, folheando a mesma revista, ou estiveram em uma mesma festa. Depois, ao conversarem sobre a revista ou a festa, é provável que cada um tenha percebido aspectos bastante diferenciados destes dois eventos. Isto porque a motivação direciona a nossa atenção. Tendemos a olhar para aquilo que nos motiva. Se estivermos com fome, provavelmente vamos perceber o que está sendo servido e procuraremos identificar um lugar estratégico para sermos bem servidos. Se estamos interessados em alguém, acompanharemos todos os passos desta pessoa. Por isso a percepção costuma variar de uma pessoa para outra, mas pode acontecer que os mesmos elementos sejam percebidos por muitas pessoas. Isto acontece porque os amigos frequentemente têm interesses comuns. Além disso, as informações ambientais contrastantes no ambiente tendem a despertar a atenção da maior parte das pessoas. Vamos explicar. Você percebeu quem estava usando calça jeans no último dia de aula? Provavelmente não porque usar calça jeans é coisa muito comum e por isso não vamos gastar nosso preciso tempo prestando atenção a informações irrelevantes. Mas se alguém chega à praia de calça jeans, a maioria das pessoas irá perceber porque usar calça na praia é absolutamente destoante do contexto. Além da memória, atenção e motivação a emoção também influencia a percepção. Podemos perceber com certa facilidade, principalmente em pessoas com distúrbio bipolar, mas não só nestas pessoas, que a variação de humor

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influencia significativamente na percepção em geral, incluindo a autoimagem e autoestima. Quando a pessoa está bem emocionalmente, além de perceber o mundo de forma mais favorável, também tende a se perceber de forma mais positiva, seja a nível físico, cognitivo ou outros. Nossa experiência também influencia a percepção. Uma pessoa que trabalha com costura, será capaz de perceber diferenças nas cores das linhas ou defeitos nas roupas com muito mais precisão do que outras pessoas. Aqueles que trabalham com comida terão muito mais facilidade em reconhecer os diferentes temperos utilizados em um prato. De fato, nossa percepção vai se desenvolvendo em função das nossas experiências. Isso explica como um somelier é capaz de identificar o tipo da uva, o local e o ano da produção de um vinho apenas pelo seu sabor e aroma. Outro aspecto fundamental refere-se a influência das crenças na percepção. Esta talvez seja uma das mais importantes. O fato é que muitas vezes das informações ambientais, selecionamos aquelas que confirmam nossas crenças. Por exemplo: se eu acho que uma reunião social será uma tragédia, mesmo que ocorram vários acontecimentos satisfatórios, o fato de ter um aspecto que me desagrada pode fazer com que eu foque a minha atenção naquela informação e assim acabe confirmando a minha crença de que a reunião foi uma catástrofe. O fato de eu achar que estou mal vestida pode fazer com que eu acredite que todos que me olham estão achando o mesmo que eu. Esta costuma ser a causa de muitos conflitos pessoais e interpessoais. Desta forma, a percepção não depende exclusivamente dos dados do ambiente, mas é influenciada por muitas variáveis. Assim, a percepção revela-se como um processamento em um nível superior, agregando elementos de outras funções como memória, atenção, emoção e motivação. Se você fosse questionado neste momento se podemos perceber todos os estímulos existentes, talvez você respondesse que não porque já aprendeu que nossa percepção é seletiva e só percebemos aquilo a que direcionamos a atenção. E se você tivesse tempo para perceber todos os estímulos existentes em uma sala sem pessoas ou móveis, acha que conseguiria perceber todos os estímulos existentes? Não tendo muitas informações, certamente ficaria mais fácil perceber os detalhes. Então poderíamos perceber todos os detalhes? A resposta ainda é não. Como vimos, a percepção depende da sensação e nossa sensação é limitada. Existem muitas informações no ambiente que nossos receptores não conseguem detectar; tais como as ondas emitidas pelo aparelho

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de micro-ondas ou o som produzido durante a ultrassonografia; que se chama ultrassom justamente porque é um som fora do alcance dos nossos receptores. As limitações sensoriais variam de acordo com cada espécie, desta forma, alguns estímulos podem ser detectados por uma espécie mas não por outra.

COMENTÁRIO Podemos dizer então, que a sensação é um processo exclusivamente fisiológico, ligada aos sentidos enquanto a percepção é um processo psicológico porque refere-se à seleção, organização e interpretação da informação sensorial; e para interpretar precisamos de diferentes processos cognitivos.

Percepção: “trata-se da capacidade que alguns animais apresentam de veicular os sentidos a outros aspectos da existência, como o comportamento no caso dos animais em geral, e o pensamento, no caso dos seres humanos.” (Lente, 2010).

Agora que aprendemos como a percepção é influenciada por vários aspectos, um cuidado importante para um psicólogo é não tomar a sua percepção como verdade inquestionável. A percepção é um processo cognitivo e como tantos outros está sujeito a falhas e equívocos. Este ponto de partida é fundamental para a prática profissional do psicólogo em qualquer área de atuação.

1.3  Desenvolvimento do Estudo da Percepção O interesse pela percepção remonta o início da filosofia, sendo mesmo abordada por muitos pensadores pré-socráticos (METSI, 2012; CASTRO e LANDEIRA-FERNANDEZ, 2011). Além disso, foi tema de diversas escolas filosóficas influentes como os empiristas e a fenomenologia. Em especial a escola Empirista nos séculos XVII e XVIII que se dedicaram a entender o conhecimento como tendo única fonte a experiência sensorial. Contudo os primeiros estudos científicos de percepção remontam os laboratórios de psicofísica.

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Psicofísica é o estudo da relação entre os processos físico e mentais, cujo principal representante foi o cientista Gustav Fechener.

Os estudos de psicofísica afirmavam que era possível estabelecer uma relação quantitativa entre o estímulo físico e sua produção subjetiva. Em 1860, Hermann von Helmholtz (1821-1894) elabora uma teoria sobre as representações psicológicas ou percepções. Junto com esta teoria, o autor propõe o método da introspecção experimental. Esta tem o objetivo de neutralizar a influência da experiência passada. Para isso os sujeitos são treinados para reconhecer o aspecto mais primitivo da experiência. Também em 1860, Gustav Fechner (1801-1887) estabelece a primeira lei psicológica que estabelecia relação entre a experiência psicológica e o estímulo material. Fechner media o limiar absoluto e limiar diferencial. O limiar absoluto refere-se à menor intensidade do estímulo que nossos sentidos conseguem detectar. O limiar diferencial, é compreendido como a menor distância que conseguimos perceber dois pontos na pele como estímulos separados. Isso porque se encostarmos na pele duas pontas de lápis muito próximas não perceberemos como dois toques diferentes mas perceberemos como apenas um toque na pele. Fechner concluiu que a relação entre a magnitude da sensação e a magnitude do estímulo seria logarítimica, ou seja, enquanto estímulo na sua propriedade física aumenta de forma aritmética, a sensação, aumenta de forma geométrica. A lei torna-se conhecida como Lei Weber-Fechner em função do trabalho semelhante que Ernest Weber (1795-1878) desenvolvia alguns meses antes, na mesma Universidade de Leipzig embora com conclusões diferentes. Weber tinha concluído que a diferença percebida do estímulo e o seu valor absoluto eram diretamente proporcionais. Desta forma, Fechner propõem a primeira medição em psicologia e a psicologia torna-se ciência graças à possibilidade de ter um método de introspecção, uma Lei geral e a possibilidade de quantificar seu objeto de estudo. O limiar absoluto é utilizado até hoje nos exames de audiometria, para avaliar a capacidade auditiva das pessoas com suspeita de déficit auditivo. O limiar diferencial pode ser experimentado de forma simples com o uso de um compasso e uma régua. O ideal é realizar a testagem umas dez vezes para reduzir os erros. Um método muito utilizado é o método dos limites. Neste, a medição é realizada por 5 vezes de forma crescente, isto é, começando com o compasso fechado e abrindo de centímetro em centímetro até que a pessoa perceba

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os dois pontos do compasso, e 5 vezes de forma decrescente. Neste caso pode começar com o compasso aberto e vai fechando, até que a pessoa não perceba mais os dois pontos do compasso. Uma observação interessante que depois será esclarecida refere-se ao fato de que na ponta do dedo o limiar diferencial costuma variar em torno de 0,5 cm, já nas costas este varia de 2,0 cm a 10,00 cm. Costuma ser muito divertido verificar este fato.

COMENTÁRIO Os estudos psicofísicos influenciaram posteriormente os trabalhos de Wilhelm Wundt (18321920), em Leipzig que através da criação do primeiro laboratório de psicologia, é o marco do aparecimento da psicologia científica. Alunos de Wundt como G.Stanley Hall, J.M.Cattel e Edward Bradford Tichener foram para universidades americanas e continuaram com seus estudos, dando origem a uma perspectiva que ficou conhecida como Estruturalismo.

Estruturalismo: a ideia de Tichener era que se deveria analisar a experiência complexa a partir de seus elementos mais simples, que seriam os elementos fundamentais, os “átomos do pensamento (Morris e Maisto 2004).

Este, influenciado por ciências como a física e a química propunha que para se compreender os padrões psíquicos complexos como a percepção, era necessário decompô-la em seus elementos mais fundamentais: as sensações (Morris e Maisto, 2004). Segundo o estruturalismo a percepção seria um somatório de sensações elementares. Para estudar a percepção seria necessário identificar sensações tais como cor, forma, textura e outros porque estes posteriormente formariam a percepção.

COMENTÁRIO Em oposição ao estruturalismo, um grupo de psicólogos alemães céticos à proposta atomista do estruturalismo propõe que a percepção depende mais da disposição dos elementos do que suas unidades decompostas. Psicólogos como Marx Wertheimer (1880-1943), Wolfgang köhler (1887-1967) e Kurt Kolffka (1886-1914) lideraram o movimento que ficou conhecido como Psicologia da Gestalt.

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Psicologia da Gestalt: as estruturas da percepção dependem mais da relação dos estímulos do que da junção das partes elementares.

Gestalt é uma palavra alemã e significa forma, estrutura ou silhueta e traz grandes contribuições para o estudo da percepção. Em contraste com o estruturalismo, a Psicologia da Gestalt surge na Alemanha em 1912 e afirma que a relação entre os elementos ou parte é mais importante que o conjunto das partes. Ao invés de uma perspectiva analítica, o gestaltismo propõe uma perspectiva holística. Este movimento surge com o “fenômeno phi”. Este fenômeno é simplesmente um exemplo de movimento aparente. Foi identificado através de um experimento, onde duas lâmpadas próximas acendiam e apagavam alternadamente em uma velocidade determinada. Em função da velocidade desta alternância, ao invés de percebermos duas lâmpadas, percebemos como se fosse apenas uma luz em movimento. Esse fenômeno é comumente percebido nas lâmpadas que utilizamos nas árvores de natal. A sequência luminosa na qual elas acendem e apagam criam uma percepção de movimento. O gestaltismo trouxe importantes contribuições para o estudo da percepção.

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“O todo é diferente da soma das partes". Esta frase ficou famosa como referência do movimento gestaltista. Ela representa uma oposição nítida ao princípio do estruturalismo de que a percepção é um somatório de sensações. Segundo o gestaltismo, percebemos a relação entre os elementos e não os elementos em si. Podemos representar como uma equação matemática onde somando A e B não teremos AB mas uma outra forma, como por exemplo um C. Por exemplo, uma melodia é ouvida como uma totalidade, como um conjunto e quando a escutamos, não temos consciência das notas que a compõem. Os elementos constitutivos de uma figura são agrupados espontaneamente e esta organização e, segundo os gestaltistas, é inata. Se quisermos, podemos alterar o tom da melodia. Desde que se mantenha a relação entre as notas, a percepção se mantém a mesma. Duas linhas e e círculos separados serão percebidos como linhas e círculo, mas organizados podem ser percebidos como um rosto, como na imagem abaixo:

Uma lei fundamental do gestaltismo é a lei da boa forma. Segundo esta temos a tendência a dar uma boa forma àquilo que percebemos. Por este motivo, muitas vezes temos dificuldade de percebermos erros no testo. Veja a figura abaixo:

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NÃO PARE NA NA PISTA Ou mesmo de compreender um texto mesmo quando ele é escrito de forma errada, como no exemplo abaixo:

De aorcdo com uma peqsiusa de uma uinrvesriddae ignlsea, não ipomtra em qaul odrem as lteras de uma plravaa etãso, a uncia csioa iprotmatne é que a piremria e útmlia lteras etejasm no lgaur crteo. A boa forma é definida como a forma mais simples, estável e coerente. Esta dependa muito das características do estímulo.

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A imagem amterior é chamada de imagem ambígua ou reversível. Isto porque pode ser percebida igualmente de duas formas: dois perfis ou um cálice. Se retirarmos o contorno da imagem, muda completamente a configuração e a imagem dos perfis torna-se mais pregnante porque sem o contorno os perfis se misturam com o fundo branco e o que se destaca é o cálice. Veja o desenho abaixo:

A boa forma depende também do percebedor, em função de que a coerência pode ser uma avaliação muito pessoal. Outro fenômeno perceptivo apresentado pelo gestaltismo refere-se à relação figura e fundo. O gestaltismo mostrou que só conseguimos perceber uma imagem de cada vez, ou seja, se estamos em sala de aula e olhando para uma bolsa, a bolsa é a figura e o resto da sala passa a ser o fundo, mas as figuras são reversíveis, isto é, a cada momento um elemento torna-se a minha figura e todo o resto passa a ser o fundo. A imagem que é a figura num determinado momento tem contorno e é nítida. O restante, naquele instante, não uma forma claramente definida. Como na foto abaixo: ©© 2DAY929 | DREAMSTIME.COM

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O que define em um cenário o que será a figura? Além dos fatores citados anteriormente relacionados à atenção, segundo o gestaltismo a menor imagem é percebida como figura. Por isso é difícil percebermos o que está escrito abaixo.

Na verdade, não conseguimos ler porque as letras acima se misturam com o fundo e os espaços é que se destacam como figura. Se fecharmos o contorno das letras, fica bem mais fácil perceber a palavra.

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A psicologia da Gestalt contribuiu para o que hoje entendemos como percepção de forma e gerou uma série pesquisas que mais tarde influenciaram o aparecimento da Psicologia Cognitiva. De acordo com Eysenck e Keane (2007), uma série de acontecimentos em 1956, como a apresentação de Noam Chomsky no MIT sobre desenvolvimento da linguagem, os estudos de George Miller sobre memória de curta duração e o modelo computacional de Newell e Simon, além do surgimento da inteligência artificial na conferência de Dartmouth, são marcos do aparecimento de uma nova perspectiva sobre a psicologia e a percepção, a Psicologia Cognitiva. A psicologia cognitiva de uma maneira geral estava sustentada pela abordagem de Processamento de Informações, que supunha que as informações coletadas pelos sistemas sensoriais eram processadas em uma série de etapas em diferentes sistemas que transforma a informação sistematicamente definindo os processos e as estruturas constituintes do desempenho cognitivo. Essa abordagem dominou os estudos de percepção por boa parte do século XX. No seu surgimento a psicologia cognitiva estava quase que totalmente apoiada em estudos de laboratório, porém os estudos de pacientes com lesões neurológicas, além de modelos computacionais da cognição e o advento das técnicas de neuroimagens impulsionaram o desenvolvimento da aplicação prática da psicologia cognitiva e o surgimento de novas especialidades como a neuropsicologia (Eysenck e Keane, 2007). Neuropsicologia: especialidade que estuda a relação entre o funcionamento cerebral, a cognição e o comportamento.

Além da Neuropsicologia que focava seus estudos nos déficits cognitivos apresentados por pacientes com lesões cerebrais, o surgimento de equipamento que permitiam visualizar a atividade encefálica pelo aumento do fluxo sanguíneo ou consumo de glicose, permitiu um maior aprofundamento no entendimento da relação entre o comportamento e o funcionamento neurológico em indivíduos sadios.

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COMENTÁRIO De acordo com Schiffman (2005) a psicologia cognitiva ainda contribuiu para o desenvolvimento de propostas espistemológicas diversas, como o construtivismo.

Construtivismo: abordagem que sustenta que a percepção depende da organização que o organismo faz para a construção da percepção onde o organismo participa ativamente da construção da percepção e que esta não é uma mera “representação de uma realidade exterior”. Ou ainda a abordagem direta de Gibson, que ao contrário enfatiza que as informações do ambiente são suficientes para fornecer todos dados da percepção sem a necessidade de um processamento adicional. James Jerome Gibson, foi um importante psicólogo americano da universidade de Princeton especializado na percepção visual.

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A

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Exemplo de estímulos - A) Gradiente de perspectiva e ausência do horizonte. B) Gradiente de compressão e perspectiva e presença do horizonte.

Todas essas escolas contribuíram ativamente para criar modelos explicativos que foram incorporados à psicologia da percepção e hoje constitui uma área transdisciplinar com desdobramentos técnicos e científicos em uma série de campos do conhecimento. Por outro lado não podemos deixar de enfatizar que nos últimos 20 anos o aperfeiçoamento das neurociências dominou os estudos da percepção relacionando os fenômenos perceptivos com a atividade do sistema nervoso central e suas unidades funcionais os neurônios. Desta foram, é importante que para entender a visão contemporânea sobre percepção conhecer as estruturas e os processos básicos de funcionamento do sistema nervoso central.

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2 Conceitos Gerais em Neurociência

2.1  Conceitos Gerais em Neurociência O objetivo final de todo organismos é viver e para isso é preciso manter uma infinidade de cascatas de processos químicos que garantam a funcionalidade do organismo. Para sustentar essa sequência de reações o organismo deve manter intensas trocas com o ambiente, buscando nutrientes e evitando estímulos aversivos. Para tanto, é necessário mapear o estado interno do organismo bem como o ambiente externo. Alguns organismos como os vertebrados, desenvolveram um sistema centralizado para controle e ajustes que permitem otimizar as interações com o meio, o sistema nervoso central. O sistema nervoso central é um sistema composto por um conjunto de unidades, altamente interconectados, que permitem uma intensa comunicação química. Além disso, as células do sistema nervoso central tem a capacidade de alterar as voltagens de suas membranas plasmáticas , característica que as distingui das demais células do corpo. Essas duas características permitem que o sistema nervoso mapeie o ambiente e o estado fisiológico e metabólico do organismo. Membrana plasmática: membrana semipermeável que envolve a célula, constituída de fosfolipídios que isolam o meio interno do meio externo.

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O Neurônio tem uma forma peculiar que está relacionada à sua função, em geral, podemos separá-las em quatro regiões principais: soma, ou corpo celular, local que se encontra a maior parte de material genético da célula, e onde ocorre também boa parte de síntese proteica, o lugar em que estão localizadas também muitas organelas celulares. Os dendritos uma região especializada em receber sinais de outros neurônios ou de outros tipos celulares. O axônio um prolongamento que tem como função conduzir o impulso nervoso ou potencial de ação, os botões sinápticos constituintes da sinapses que é a região onde ocorrem a comunicação entre os neurônios. Síntese proteica: é a produção de proteína celulares organizada pelo DNA. Organelas celulares: são os “pequenos órgãos” da célula, são compartimentos celulares limitados por membranas que desempenham papeis específicos no funcionamento celular. Dendritos: são prolongamentos que ramificam-se profusamente, formando uma estrutura semelhante a uma árvore com seus galhos. Axônio: prolongamento principal de um neurônio, sua função principal é a condução do impulso nervoso. Potencial de ação: alteração transitória na voltagem da membrana plasmática do neurônio, é conhecida como impulso nervos devido a sua característica de percorrer o corpo e o axônio dos neurônios. Botões sinápticos: no final dos axônios encontramos expansões que formam terminais especializados em comunicação química.

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As sinapses são estruturas dos neurônios especializadas em comunicação química, ou seja, em liberar substâncias que vão influenciar o funcionamento das células seguintes. A sinapse pode ser separada em três elementos: a membrana pré-sináptica, a qual é responsável pela liberação dos neurotransmissores, a fenda sináptica, local onde os neurotransmissores são liberados, e a membrana pós-sináptica, local onde encontramos uma série de estruturas proteicas que funcionam como verdadeiros receptores moleculares. Neurotransmissores: são substâncias químicas produzidas e liberadas pelos neurônios. Em geral são peptídeos, aminas, aminoácidos, mas outras substâncias também podem agir como neurotransmissores.

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Esses receptores pós-sinápticos têm funções muito importantes na regulação da célula tanto imediatamente quanto a longo prazo, mas disso falaremos adiante. Por hora é importante saber que essa capacidade de se comunicar por substâncias químicas garante que os neurônios possam processar informações recebidas de outras células e mesmo do ambiente. Para entender o funcionamento dos neurônios é preciso lembrar que eles são polarizados, isto é, tem dois polos, um positivo e o outro negativo. Na verdade essa polarização ocorre por conta da concentração de moléculas eletricamente carregadas, essas moléculas chamadas de íons, se organizam de forma que uma concentração maior de moléculas com carga negativa (ânions) ficam no interior da célula e uma concentração maior de cargas positivas (cátions) na face externa da membrana celular. Essa concentração é possível pela existência de canais que permitem a passagem dos íons para dentro ou para fora das células, são os canais iônicos . Os canais iônicos podem ser de dois tipos: os abertos, que permitem passagem livre de íons, e os controlados por comportas que só permitem a passagem de íons em determinadas situações. Essas situações

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podem ser quando uma substância se liga neles, por esse motivo são chamados de canais iônicos controlados por comporta dependente de ligante. Este nome indica que ele seu funcionamento é semelhante a uma fechadura com sua chave, quando a chave está na fechadura a porta pode ser aberta. Íons: são átomos ou compostos que ganharam ou perderam elétrons e por isso apresentam carga negativa ou positiva. Ânions: quando o átomo ganha elétrons ele fica com carga negativa e se chama Ânion. Cátions: quando o átomo perde elétrons ele fica com carga positiva então é chamado de Cátion. Canais iônicos: são estruturas proteicas integradas à membrana plasmática da célula, geralmente possuem quatro subunidades em forma de um poro que permite o trânsito de íons para dentro ou para fora da célula.

canais iônicos

Ac.

R

fechado

canal simples (sempre aberto)

aberto

canal dependente de ativador

A outra situação que permite a abertura de canais iônicos e quando a célula sofre uma alteração de voltagem, nesse caso a comparação seria com um porteiro eletrônico, ou seja, uma alteração na voltagem abre a porta. Esses canais iônicos por motivo óbvios são chamados de canais iônicos controlados por comporta dependentes de voltagem. Veremos que a produção do potencial

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de ação e sua propagação dependem do funcionamento desses canais, assim como a diferença de potencial entre a face interna e a externa da membrana dos neurônios que os torna polarizados depende dos canais abertos.

Além dos canais iônicos abertos, a polarização depende do equilíbrio de três moléculas pela ação de duas forças físicas. As moléculas são os íons de sódio (Na+) carregada positivamente, as íons de potássio (K+) carregados positivamente também e as moléculas de cloro (Cl-), carregadas negativamente. As forças físicas que estão atuando são chamadas de gradiente químico, uma força de repulsão que age quando existe muita concentração de uma determinada substância (lembrem do princípio da osmose) e um gradiente elétrico que atrai moléculas com cargas diferentes e repele moléculas com cargas semelhantes. Essas forças fazem com que as três moléculas encontrem um equilíbrio relativo, isto é, o potássio encontra seu ponto de equilíbrio aumentando suas concentrações no interior da célula, para o sódio as concentrações aumentam no exterior da célula, por outro lado o cloro encontra seu equilíbrio no exterior da célula. Osmose: a osmose é um processo onde a água se movimento entre dois meios conforme a concentração de solutos.

capítulo 2

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Esse equilíbrio relativo é chamado de potencial de repouso, neste caso dizemos que a célula está despolarizada ou inerte. Nessa condição os neurônios podem ser estimulados pelos neurotransmissores e produzir uma atividade, processo chamado de despolarização, quando dizemos que a célula está sendo estimulada. No processo de despolarização os canais iônicos controlados por comporta são abertos permitindo um fluxo maior de íons para dento da célula, em geral os íons de sódio que tem cargas positivas. Mas também pode ocorrer de abrir canais de cloro, por exemplo, e permitir a saída deste da célula, como ele tem carga negativa, sua saída da célula também deixa seu interior mais positivo. Se na despolarização a alteração de voltagem atingir uma determinada amplitude ele poderá abrir os canais controlados por comportas dependentes de voltagem que permitem um fluxo muito intenso de sódio para dentro da célula, gerando assim um potencial de ação.

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Potencial de repouso: ocorre quando as células apresentam uma diferença de potências elétricas entre a face interna e externa da célula. Despolarização: a entrada de íons positivos na célula ou a saída de íons negativos desta diminuem a diferença de potências elétricas entre a face externa e interna. Potencial de ação: é uma transição abrupta das voltagens da face interna e externa da célula por um fluxo muito grande de íons sódio para dentro e uma subsequente saída de íons potássio.

Uma vez gerado o potencial de ação ele vai abrindo outros canais dependentes de voltagem até chegar na extremidade do botão sináptico. O potencial de ação permite que o impulso percorra todo o corpo do neurônio, mas não passa diretamente para o próximo neurônio. Como vimos antes, ao chegar no botão sináptico o potencial de ação promove a liberação de neurotransmissores. A próxima célula pode ou não geral um novo potencial de ação, vai depender da dinâmica dos receptores pós-sinápticos. Esse processo permite que o neurônio “tome uma decisão” se irá produzir ou não um potencial de ação, e é essa possibilidade que permite ao neurônio “processar”, ou seja, modificar a informação. Para entender isso devemos estar cientes que os receptores moleculares podem ser classificados em duas famílias diferentes que promovem também diferentes efeitos nas células. Uma delas já foi falado anteriormente, são os canais iônicos controlados por comporta dependentes de ligantes que a partir de agora chamaremos de receptores ionotrópicos. São receptores que abrem diretamente canais iônicos. Veremos adiante que alguns receptores sensoriais também são do tipo ionotrópico. Receptores ionotrópicos: são canais iônicos controlados por comportas dependentes de ligantes.

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A outra família de receptores moleculares não abrem diretamente canais iônicos, mas promove profundas modificações no metabolismo celular que podem produzir desde expressão de genes e síntese proteica até inclusive abertura de canais iônicos. Por esse motivo são chamados de receptores metabotrópicos. Os receptores metabotrópicos agem a partir de uma proteína conhecida como proteína G, essa proteína é capaz de ativar enzimas no interior da célula para promover diferentes reações celulares. Veremos que também alguns receptores sensoriais são receptores metabotrópicos, como, por exemplo, um tipo de receptor molecular que existe em células do sistema visual chamado de bastonete. Expressão génica: é quando a informação armazenada no genes da célula são decodificadas para produzir algum produto celular. Síntese proteica: é a produção de proteínas a partir da tradução e da transcrição do DNA e do RNA da célula. Receptores metabotrópicos: é um receptor de membrana celular que produz suas funções pela ativação de um segundo mensageiro intracelular.

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Proteína G: é uma família de proteínas constituídas por três subunidades que atuam como catalizadores de reações intracelulares. Bastonete: bastonetes são células da retina dos vertebrados que respondem a baixos níveis de iluminação e são responsáveis pela visão noturna.

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2.2  Aspectos Funcionais do Sistema Nervoso Central Podemos, para fins didáticos, dizer que o sistema nervoso central tem duas estratégias de organização. Uma que chamarei de sedimentar, pois se trata de uma organização em camadas, com diferentes níveis se sobrepondo, sendo que a cada nível temos um aumento da complexidade no processamento das informações. Uma forma de organizar o SNC a partir dessa perspectiva seria separar o encéfalo em três camadas gerais: o tronco cerebral, o diencéfalo e o telencéfalo. Outras camadas podem ser diferenciadas também, mas no momento essas três são suficientes.

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A segunda estratégia é um sistema de rede com unidades interligadas que processam diferentes características das informações sensoriais ou corporais. Neste sentido podemos pensar que o sistema nervoso está organizado em vias de processamento com algumas regiões processando diferentes estímulos ou características desses estímulos. Um exemplo são as vias sensoriais que podem ter diferentes neurônios ou conexões nas diferentes camadas, por exemplo, no tronco cerebral, depois no tálamo no diencéfalo até que cheguem ao córtex.

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O córtex por sua vez é organizado em regiões relativamente especializadas, ou seja, cada área cortical está implicada com o processamento de uma modalidade sensorial, por exemplo, a região do córtex occipital é especializada no processamento de informações visuais. Ou com a integração de informações para uma determinada função, por exemplo, a junção do córtex parietal, temporal e occipital que está relacionada à linguagem e também à leitura. Por esse motivo dizemos que o sistema nervoso tem uma divisão Morfofuncional (morfo= forma). O córtex pode ser dividido em dois hemisférios e cada hemisfério em Lobos. Podemos usar acidentes anatômicos como referência. Da frente para trás temos o lobo frontal que tem seu limite posterior no sulco central, depois temos o lobo parietal que faz fronteira com o lobo occipital na extremidade posterior do cérebro. Abaixo do lobo parietal e frontal a partir do sulco lateral temos o lobo temporal. Afastando o lobo parietal do lobo temporal a partir do sulco lateral encontraremos outra região cortical chamada de ínsula.

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Cada região cortical pode ser especializada em funções sensoriais ou funções cognitivas de alta complexidade, assim teremos regiões de processamento sensorial primário, que são as regiões que recebem as projeções sensoriais como o sulco calacarino na superfície medial do lobo occipital que é conhecido como córtex visual primário, ou ainda o giro pós-central no lobo parietal conhecido como área somato sensorial primária.

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Outras regiões podem ser associativas, isto é, combinam informações de diferentes fontes. Estas áreas associativas podem ser classificadas como unimodais ou secundárias quando estão relacionadas a somente uma modalidade, a audição por exemplo, ou ainda as regiões denominadas heteromodais, supramodais ou terciárias , quando não tem relação direta com uma única modalidade, como por exemplo o córtex pré-frontal. Além disso, existem outras formas de classificação conforme a funcionalidade, nesta direção temos a classificação de Brodman que localizou 52 áreas distintas no córtex. Estas classificações tem permitido entender as localizações das funções cognitivas de ato nível como também entender a dinâmica de comunicação entre as diferentes áreas e como elas se combinam para o funcionamento do organismo. Região de projeções unimodais: são regiões do córtex cerebral que recebem projeções de uma única modalidade sensorial. Regiões de projeções terciárias: são áreas de processamento associativo de mais de uma modalidade sensorial envolvida em atividade de processamento cognitivo superior. Korbianian Brodmam: Neurologista alemão responsável por mapear a superfície do córtex cerebral em 52 regiões usando como referência suas características citoarquitetônicas e funcionais.

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Podemos então perceber que o sistema nervoso é uma estrutura altamente conectada com capacidade de processar informações coletadas no organismo e no ambiente, analisar as caraterísticas destas informações, associá-las de maneira a constituir um mapa do ambiente e um mapa do estado fisiológico e metabólico do organismo permitindo planejar ações no ambiente e produzir modificações no organismo. Estes processos ocorrem a todo o momento e em muitos casos ao mesmo tempo. As informações podem ser processadas etapas sequenciais ou ao mesmo tempo em paralelo. Processamento sequencial: forma de processamento que estabelece uma rotina de operações em uma sequência de etapas que devem obedecer. Processamento em paralelo: é um sistema de processamento que permite que uma informação seja processada por várias vias ao mesmo tempo.

A percepção é dentro deste contexto a forma como dados do ambiente e do corpo são coletados processados, associados a outras funções cognitivas para produzir planos de ação e mudanças fisiológicas adaptativas. Portando para entender a percepção devemos entender a natureza das informações ambientais e como elas são captadas.

2.3  Sensação e as Vias Sensoriais A primeira etapa do processo perceptivo é coletar informações do ambiente, ou seja, interagir com o ambiente captando determinadas formas energéticas. Para poder fazer isso é importante entender a natureza da informação do ambiente e como elas afetam com o organismo. Quando falamos em informações ambientais falamos de um conjunto de energias que podem produzir efeitos em determinados grupos de células chamados de receptores sensoriais, essas formas de energias químicas e físicas interagem com esses receptores de maneira a extrair informações de intensidade, duração e frequência por exemplo. Receptores sensoriais: são estruturas que reconhecem os estímulos externos do ambiente.

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As energias do ambiente podem ser de diferentes naturezas, a luz, por exemplo, corresponde a determinado intervalo do comprimento de onda eletromagnética. Já o tato corresponde a deformações na pele produzidas pela energia mecânica dos objetos. Enquanto que o olfato depende de estimulação química. Desta forma temos que saber quais as formas de energias interagem com os organismos e quais são seus intervalos de limites. Em relação à natureza do estímulo físico podemos classificá-los em Estímulos Químicos, produzidos pela interação de moléculas e partículas. Em estímulos físicos, que são energias mecânicas, como as ondas do som, e a energia mecânica dos objetos que deformam a pele no tato, ou ainda a energia mecânica da contração muscular. Energias eletromagnéticas, como a luz. Por esse motivo receptores para estes estímulos energéticos são seletivos para cada uma dessas formas de energias, por isso recebem o nome da energia que apresentam a melhor resposta, dessa forma temos a seguinte classificação: os químioceptores, que são receptores para estímulos químicos, como os receptores olfativos e gustativos. Os mecanoceptores receptores para estímulos mecânicos, como as células ciliadas da cóclea no ouvido interno, ou os receptores táteis. Os termoceptores que são receptores sensoriais sensíveis a variações de temperatura. E os fotoceptores, que respondem a intervalo de frequência da onda eletromagnética, a saber, a luz e nos permitem enxergar. Ainda temos detectores especiais que só vão responder a partir de uma determinada intensidade destes estímulos, que são responsáveis por proteger os tecidos de lesões, esses receptores, que têm uma importância vital para manter os tecidos do corpo intactos são chamados de nocirreceptores, e são responsáveis pelas sensações dolorosas ou nocivas. Os químioceptores são receptores sensíveis à estimulação química. Os mecanoceptores são receptores sensoriais sensíveis à estimulação mecânica. Os termoceptores são receptores sensíveis a alterações de temperatura. Os fotoceptorres são receptores sensíveis às partículas de luz os fótons. Nociceptores: receptores responsáveis pelas sensações dolorosas.

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Além dessa classificação mais genérica veremos que temos receptores mais especializados para um aspecto específico da natureza da energia ao qual ele é sensível. Também veremos que existem diferentes receptores táteis, diferentes receptores visuais, diferentes receptores gustativos e assim por diante. Um aspecto importante de lembrarmos e que esses receptores respondem a um intervalo dos estímulos, isto é, não responde a todas as variações de intensidade ou frequências. Neste sentido sabemos que os receptores têm limiar de resposta, ou seja, a intensidade mínima de energia que pode ativar um receptor. Isso ocorre porque ao longo do processo evolutivo os receptores sofreram pressões ambientais e a seleção natural tornou-os seletivos para aquelas variações de energia que eram importantes para a sobrevivência, ou seja, que facilitavam evitar perigos como predadores, localizar alimento e possibilitar o acasalamento. Limiar: o mínimo de energia necessário para ativar um receptor.

A lógica implícita nesse processo é otimizar a coleta de dados ambientais para a sobrevivência e evitar gasto energético com dados irrelevantes. Isso pode aumentar a sensibilidade do receptor para o intervalo de intensidade ou de frequência do estímulo ambiental. Por esse motivo os sistemas sensoriais das diferentes espécies podem se especializar em uma determinada sensibilidade sensorial desenvolvendo-a mais do que outras. Por exemplo, os cachorros são capazes de ouvir frequências sonoras que os humanos não, também a acuidade visual de muitas espécies de aves é muito maior que a humana. Cada sistema está sensorial está adaptado ao estilo de vida dos organismos, ao ambiente onde ele vive e o nicho que ele ocupa. capítulo 2

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Os receptores sensoriais vão se conectar com outros neurônios formando vias exclusivas de processamento para cada modalidade sensorial, então temos, por exemplo, as vias visuais, as vias auditivas, as vias somatosensoriais, vias olfativas e gustativas, todas com caminhos específicos para chegar ao local do córtex onde serão processadas . Essas são consideradas verdadeiras vias sensoriais. Assim as modalidades sensórias permanecem isoladas umas das outras nas primeiras etapas do processamento. Os receptores sensorias podem se agrupar em determinadas regiões formando estruturas especializadas em uma determinada informação ambiental, como por exemplo, os olhos, ou estarem espalhadas por diversas regiões do corpo como os receptores para dor os nociceptores. Como já mencionamos anteriormente cada via sensorial vai conduzir as informações para áreas corticais específicas, assim teremos no córtex áreas modalidade específica. Por exemplo, as informações táteis que são produzidas primeiramente por mecanoceptores nas camadas da pele depois seguem por axónios das raiz dorsal da medula, ascendem até o núcleo grácil ou o núcleo cuneiforme, dali cruzam contralateralmente, e seguem ascendendo pelo lemnisco medial até o núcleo ventral póstero-lateral do tálamo de lá para o giro pós-central a área somestésica primária. contralateralmente - ao lado oposto lemnisco medial - feixe de fibras sensoriais tálamo - região do diencéfalo, localizada acima do hipotálamo e faz parte do sistema límbico (relativo às emoções)

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Chegando ao córtex essas informações são analisadas por outras áreas específicas que decompõem características especiais da informação sensorial, como localização espacial, variações de frequências, áreas de contraste, tempo de duração entre outras características. Cada sensação tem vias adequadas a processar suas próprias características, além do mais as características desse processamento são específicas para cada espécie e a importância destas informações no nicho que a espécie habita. Para algumas espécies, como mencionamos anteriormente, ter um ou mais sentidos especializados é adaptativo e por isso terão uma organização cortical para mapear esse sentido que será diferente do que para os demais. Essa organização depende das informações genéticas, mas depende das informações do capítulo 2

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Neurônio de terceira ordem VPL

VPL

Neurônio de segunda ordem

Insula

VM e MD

Medula

Cerebelo

Córtex

S1

Tronco encefálico

S1

Tálamo

ambiente, por exemplo, em humanos e algumas espécies, sabemos que a perda de uma via sensorial, pode reorganizar as demais vias, mostrando que pelo menos em parte essa organização depende também da estimulação ambiental. Isso quer dizer que dependendo do sentido e da espécie essa via terá uma análise diferenciada em relação aos demais sentidos. No caso dos seres humanos a orientação visual parece ter um papel muito importante para sua sobrevivência. Por isso mais tarde daremos um protagonismo para o processamento visual para podermos explicar algumas estratégias de processamento perceptivo. Contudo a via somatosensorial é, na maioria dos vertebrados, bastante desenvolvida uma vez que colabora com informações para a programação motora e por tanto para a produção dos comportamentos motores. Desta forma as informações somatosenorias como tato, dor e principalmente a propriocepção são importantes componentes perceptivos e motores em vertebrados.

L.1

Neurônio primário Periferia SISTEMA PROPRIOCEPTIVO

SISTEMA EXTEROCEPTIVO

SISTEMA INTEROCEPTIVO

Para o processamento das informações ambientais temos que transformar as informações do ambiente em uma linguagem compreensível para o sistema nervoso central. Esse processo corresponde a traduzir as energias ambientais em um código bioelétrico que será conduzido ao sistema nervoso central. Esse processo foi chamado de transdução. Nesta etapa energias ambientais vão interagir com os receptores sensoriais (que podem se ionotrópics e metabotrópicos). Dessa forma os receptores são ativados pelas formas energéticas do ambiente,

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essa atividade, via de regra, abre canais iónicos. Com os canais iônicos abertos vai ocorrer uma alteração na voltagem da membrana do receptor que pode despolarizar, como hiperpolarizar, essa alteração vai ser chamada de potencial do receptor, nela o estímulo físico irá produzir uma atividade no receptor sensorial proporcional as suas características, isto quer dizer que quanto mais intenso for o estímulo maior será a magnitude da resposta do receptor. Da mesma forma a atividade do receptor terá duração igual a apresentação do estímulo. Transdução: função das células receptoras de transformação da informaçao sensorial e impulso nervoso. Despolarizar: processo pelo qual a diferença de voltagem na face interna da membrana com a face externa diminui. Hiperpolarizar: neste caso os contrário da despolarização a diferença da face interna e da face externa aumenta fazendo com que a atividade do neurônio seja inibida. Potencial do receptor: é uma alteração da voltagem na membrana celular como res-

a)

Músculo

Estiramento (µm)

Fuso muscular

b)

Amplitude do potencial receptor (mV)

posta a um estímulo energético.

Fibras nervosas

1,5 1,0 0,5 0 200 100 0 0

c)

5

10 15 Tempo (ms)

20

0 cm Hg Correntes iônicas

–3 cm Hg

5pA

–5 cm Hg

0

50 100 Tempo (ms)

200 capítulo 2

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Além disso, o receptor irá também codificar essa informação, isto é, transformar a informação sensorial em uma linguagem inteligível para os neurônios. Mas antes de discutirmos a codificação é importante lembrarmos que o sistema nervoso utiliza um código binário, a partir das frequências do potencial de ação que podem ser enviadas para todo o sistema nervoso. Esse código é caracterizado pela presença ou ausência de um potencial da ação. Assim o receptor necessita transformar a variação de voltagem da sua membrana, que estão associadas às características do estímulo energético, em uma sequência de P.A. (potenciais de ação) com frequências específicas que representem essas características ambientais. Para fazer isso os receptores, ou neurônios associados a eles, têm no início de seu axônio uma região chamada de zona de disparo, essa região tem uma grande concentração canais iônicos dependentes de voltagem. Esses canais são sensíveis às alterações do potencial do receptor abrindo assim uma grande quantidade de canais iônicos dependentes de voltagem permitindo uma abrupta entrada de íons e promovendo um P.A. Uma vez gerado o P.A. é enviado através das vias sensoriais até o córtex. Dessa maneira as características do estímulo ambiental são transformadas em uma salva de potenciais de ação, com frequência que correspondente às características do estímulo. Código binário: é um sistema de códigos baseados em dois elementos, na maioria dos casos 0 e 1. Zona de Disparo: são regiões dos neurônios com grande quantidade de receptores dependente de voltagem, que são ativados quando o neurônio alcança o limiar de disparo.

a)

Estimulo mecânico

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Registro do potencial receptor

Registro dos potenciais de ação

b) A1

A1

A2

A2

A3

A3

F1

F2

F3

c) D1

D1’

D2

D2’

D3

D3’

D1”

D2”

D3”

A transdução e a codificação garantem que variáveis do estímulo como intensidade, duração sejam transformados em padrões neurais compatíveis. Mas os receptores também podem fornecer dados sobre a localização espacial. Isto é possível, pois, os receptores têm uma área delimitada à qual eles são sensíveis, estímulos que ocorrem dentro dessa área vão ativar um receptor específico. Por causa dessas características essa área especifica de estimulação do receptor é chamada de campo receptor, a organização dos receptores com seus campos receptores um ao lado do outro mais a organização das fibras nervosas que trafegam juntas para o cérebro possibilitam ao SNC mapear no córtex áreas específicas correspondentes aos conjuntos dos receptores. Essa maneira de organizar os estímulos no córtex é conhecida como organização topográfica, um exemplo disso é o giro pós-central, que corresponde à área somatosensorial. Nessa região teremos uma organização bem característica da representação do nosso corpo. Cada área do giro pós-central recebe projeções específicas de determinadas regiões do corpo, mão, rosto, tronco, etc. Essas áreas corticais não são proporcionais às dimensões corporais, mas, sim à quantidade de receptores em cada região. Por exemplo, os lábios têm uma grande quantidade de receptores táteis, já o tronco de receptores táteis tem uma concentração menor. Dessa forma ocorre que no córtex as áreas que processam informações táteis da região do lábio são maiores do que as áreas que processam informações das costas. E por isso os lábios têm mais sensibilidade tátil que as costas. capítulo 2

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Campo receptor: região do corpo que estimulada produz uma atividade no receptor sensorial. Organização topográfica: é uma correspondência entre a concentração e posição dos receptores.

Os receptores, além do mais, podem ser classificados pela forma como são ativados ou desativados. Dessa maneira temos os receptores fásicos que geram um pico de resposta no início da estimulação com uma diminuição abrupta e rápida e um novo pico de resposta ao fim da estimulação. E os receptores tônicos que apresentam uma atividade no receptor semelhante ao estímulo físico, porém com uma lenta diminuição da resposta até que o estímulo seja interrompido, são chamados também de receptores de adaptação lenta. Estímulo

a)

Decréscimo pequeno e lento

b) Decréscimo acentuado e rápido

PR Pico do início Pico do final do estímulo do estímulo

PAs

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Um aspecto importante também em relação às características da atividade dos receptores sensoriais é o processo conhecido como dessensibilização ou adaptação sensorial. Quando um receptor é ativado por uma forma de energia do ambiente ele produz uma resposta que vai lentamente diminuindo. Como falamos acima, se a estimulação persiste o receptor vai parar de produzir respostas. Esse processo pode ser chamado de habituação ou fadiga. Veremos mais adiante que o organismo estabelece estratégias para evitar isso em algumas vias sensoriais. Dissensibilização ou adaptação sensorial: é a diminuição da resposta de um receptor pela continuidade da exposição ao estímulo físico.

Agora temos uma visão básica de como os organismos captam dados dos seus ambientes, de como as energias interagem com os receptores. Contudo temos muitos tipos de receptores, mesmo para uma única modalidade sensorial. Cada tipo de receptor é resultado de uma especialização para uma determinada característica do estímulo. Teremos então, por exemplo, para o tato, uma das modalidades somatosensorial (ou somestésico), mediada por mecanoceptores, cerca de sete receptores específicos, com funções e localizações especiais para otimizar suas funções. Veremos a seguir alguns receptores sensoriais de modalidades específicas.

2.4  Sensação e Seus Receptores Geralmente atribuímos, no senso comum, cinco sentidos para o Ser Humano, contudo essa quantidade pode variar de acordo com a lógica de classificação. Isto na verdade ocorre porque existe uma série de receptores espalhados pelo organismo coletando informações da mesma foram que os receptores sensoriais. Muitas vezes algumas dessas informações não são consideradas sensações, pois nem sempre resultam em percepções diretas. Existem muitos receptores para diversas tarefas no organismo. Muitos desses receptores têm funções de controle, servem para coletar medidas de variáveis metabólicas e fisiológicas e ajustar o organismo. Receptores que mapeiam o estado interno do organismo também podem subsidiar informações para as respostas

capítulo 2

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emocionais e estados motivacionais como fome e sono que também depende de mapas sobre o estado do organismo bem como de mapas ambientais. Essa diversidade de sistemas de coleta de informações sobre o ambiente e o organismo propicia muitas possibilidades de classificações do que seriam as sensações. De qualquer forma é importante delimitarmos o que estamos dizendo quando falamos em sensações. Para fins didáticos consideraremos sensações as seguintes modalidades: somatoestesia, incluindo o tato, a percepção térmica. A propriocepção e a percepção de dor. A visão, a audição, a gustação e o olfato. Somestesia: integra as diversas sensações corporais, são os sentidos do corpo. Propriocepção: e a capacidade de identificar a posição do corpo, tanto em relação as suas partes constituintes como também em relação ao espaço.

2.5  Os Receptores Somestésicos Como falamos acima a somestesia são as sensações do corpo e dependem de uma diversidade de receptores espalhados pelos tecidos corporais. Esses receptores têm adaptações morfofuncionais para os estímulos ou características destes. Dessa forma teremos a seguinte classificação: 1. Terminações nervosas livres: espalhadas por todo o corpo podem responder a uma diversidade de estímulos como dor (estimulação intensa), temperatura (variações de temperatura), e tato (nesse caso o tato conhecido como protoprático, tato pouco discriminado por isso também conhecido como tato grosseiro). 2. Os órgãos tendinosos de Golgi: estruturas associadas aos tendões que são sensíveis a tensão destes, fazem parte da propriocepção. 3. Fusos musculares: receptores associados às fibras musculares que respondem quando essas se contraem e também participam da propriocepção. 4. Bulbos de Krause: são terminações nervosas livres encapsuladas por tecido conjuntivo, têm sido relacionados à transdução térmica, mas também foi associado à transdução mecânica. Essa dificuldade de classificação ocorre talvez, porque diferente das terminações nervosas livres, o estímulo sensorial trafegue por axónios bem mielinizados, ou seja, que conduzem os impulsos com mais velocidade assim como outras modalidades táteis.

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Tecido conjuntivo: conjunto de células que têm por função ligar, proteger ou nutrir outros tecidos. A bainha de mielina: é constituída por células gliais que formam uma capa de lipídeos isolando o axónio dos neurônios, este isolamento faz com que o impulso nervoso trafegue com maior velocidade no axónio.

5. Discos de Merkel: são estruturas em forma de discos na extremidade das fibras sensoriais e encontrados em toda a pele glabra e pilosa. Estão associados à pressão. A pele glabra: é uma camada epitelial mais grossa sem a presença de pelos, p.e. a palma das mãos. A pele pilosa: é a pele que contém pelos.

6. Corpúsculos de Pacini: são terminações nervosas envolvidas por uma bolsa de tecido conjuntivo, estão presentes na parte inferior da derme, no tecido conjuntivo como o perióstio, nas vísceras e nas articulações. Perióstio: é o tecido conjuntivo que envolve os ossos.

7. Corpúsculos de Meissner: estas estruturas têm uma distribuição semelhante aos corpúsculos de Pacini. Também são terminações nervosas encapsuladas por serem receptores de adaptação lenta. Acredita-se que estejam relacionados à pressão rápida como estímulos vibratórios. 8. Corpúsculos de Ruffini: estão presentes em toda derme, mas localizados nas camadas mais profundas, parecem que estão relacionados transdução de informações térmicas em especial as altas temperaturas, mas também tem sido relacionados ao tato, em especial a indentação da pele.

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Esses receptores podem constituir vias diferentes para chegarem ao córtex, como foi mencionado anteriormente, podendo constituir dois sistemas de acordo com suas características morfofuncionais. Um relacionado com informações mais discriminadas e com maior acuidade chamado de epicrítico, e outro que transmite informações sobre dor e temperatura, além de informações táteis menos desenvolvidas, chamado protoprático. O sistema epicrítico tem fibras mais mielinizadas e com maior diâmetro que levam a informação para o cérebro com maior velocidade. O caminho que percorre até o córtex envolve três estágios; o primeiro elemento é o neurônio ganglionar é o neurônio que leva a informação para dentro do SNC. Essa informação vai subir até alguns núcleos do tronco cerebral (Núcleo do trigêmeo, Núcleo Grácil, Núcleo Cuneiforme) e dali o neurônio de segunda ordem segue para o núcleo vento -posterior do tálamo. De lá o neurônio de terceira ordem segue para o giro póscentral no lobo parietal.

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Sistema epicrítico: é responsável pelo tato fino, bem discriminado. Sistema protoprático: é responsável pelo tato grosso, difícil de discriminar. Neurônio: que leva a informação sensorial para dentro do sistema nervos central. Tronco cerebral: estrutura basal do encéfalo. Tálamo: massa cinzenta de formato oval no diencéfalo, estágio de transmissão da maioria dos dados sensoriais.

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O sistema protoprático por sua vez tem fibras menos mielinizadas e com menor velocidade de condução dos potenciais de ação. A rota até o giro pós-central no lobo parietal também é diferente. O neurônio sensorial, a primeira unidade, estabelece conexão com o neurônio de segunda ordem logo que entra na medula espinhal em uma região chamada de corno dorsal da medula, depois o neurônio de segunda ordem segue até os núcleos ventral-posterior e posterior do tálamo, daí partem os neurônios de terceira ordem até o córtex, no giro pós-central. Corno dorsal: discrição morfológica da região que recebe as informações sensoriais na medula espinhal.

Como falamos anteriormente a propriocepção é um conjunto de informações sobre à disposição do corpo em relação a si mesmo e também ao ambiente. Parte do sistema proprioceptivo consciente está associado ao sistema protoprático, uma vez que depende de informações dos receptores táteis, fusos musculares e órgãos tendinosos de Golgi. Porém informações proprioceptivas inconscientes acendem para o cérebro por outras vias, elas seguem pelo trato espinotalâmico anterior até o bulbo e de lá seguem para outras regiões do cérebro. Além do mais algumas informações da propriocepção provem de outras vias sensoriais. O sistema vestibular que veremos adiante contribui

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significativamente para a propriocepção ao dar informações sobre a gravidade e aceleração. Também a visão tem um papel importante na propriocepção. Como vimos acima o estímulo sensorial percorre três etapas até atingir a região cortical de processamento específica para cada modalidade, se alguma dessas etapas for danificada ocorre uma perda sensorial. Veremos que o mesmo ocorre com outras modalidades sensoriais.

2.6  A Audição e o Equilíbio A audição depende das vibrações do ar. Essas vibrações são chamadas de ondas sonoras e são deformações nas camadas de ar que formam ondas que viajam até nossos ouvidos. São separados em três partes, ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno. Quando ele chega a uma região conhecida como ouvindo médio ele encontrará uma membrana que vibrará na mesma frequência das ondas. Essa membrana conhecida como tímpanos é a primeira etapa para a transdução dos estímulos do que chamamos de som.

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Mas o tímpano não é o responsável pela transdução do som, quem vai transduzir o estímulo sonoro são mecanoceptores que ficam no interior de uma estrutura conhecida como cóclea, que se assemelha a um caracol. O papel do tímpano é fazer com que as ondas sonoras (onda que se propaga no ar) passem para um meio líquido, pois a cóclea é oca, com três cavidades internas cheias de líquidos. A membrana timpânica está associada a um conjunto de três estruturas ósseas minúsculas ligadas entre si e articuladas, Chamadas de martelo, bigorna e estribo. O estribo por sua vez está ligado à outra membrana em um orifício na cóclea chamado janela oval (a cóclea tem dois orifícios o outro se chama janela redonda). O som tem dificuldade de passar de um meio para outro, por exemplo, do ar para água. Por isso quando se mergulha é difícil se escutar o que passa fora da água.

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Assim quando o som, que são ondas aéreas, faz a membrana timpânica vibrar. Ela movimenta também o martelo que por sua vez movimenta a bigorna e o estribo, que está ligada a uma membrana na janela oval, a qual transfere a sua vibração para o líquido dentro da cóclea. Quando esse líquido vibra, ele faz vibrar os mecanoreceptores da cóclea que são chamados de células ciliadas. Seu nome deve-se às estruturas na sua parte superior que se assemelham a cílios e acompanham a vibração do líquido dentro da cóclea. As vibrações das células ciliadas vão abrir e fechas canais iônicos na célula que irá despolizar e hiperpolarizar o receptor enviando informações pelo nervo vestíbulo cocleares para o cérebro até a área auditiva primária onde existem áreas que representam diferentes tonalidades do som. Retinotópico: referente a organização da área visual primária que tem correspondência com a organização dos fotoceptores na retina.

2.7  Equilíbrio Quando somo crianças, em brincadeiras, rodamos muitas vezes no mesmo lugar e após parar nos sentimos tontos. Além disso, mesmo depois de parar sentimos ainda como se tudo em volta estivesse girando. Isto ocorre por que junto à cóclea encontramos uma estrutura que é muito importante para nossa orientação espacial, equilíbrio, e motricidade. Esta estrutura que está na parte superior da cóclea e conhecida como aparelho vestibular, o órgão do equilíbrio.

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Seu funcionamento é em parte parecido com as células ciliadas do córtex, são também células ciliadas sensíveis ao movimento do líquido de suas estruturas internas, mas, diferente da cóclea, o que faz as células ciliadas do órgão vestibular vibrar não é o som, mas sim movimentos da cabeça e obviamente do corpo. O órgão vestibular tem duas regiões cada uma especializada em um tipo de movimento retilíneo (para frente ou para trás) e rotacional (em curvas, também chamado de aceleração angular). A região que detecta a aceleração retilínea é conhecida como órgãos otolíticos e uma região especializada em movimento em curva ou rotação chamada em canais semi-cirulares.

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Quando iniciamos um movimento, ou paramos, o líquido dentro das estruturas vestibulares faz movimento em sentido inverso pela força inercial. Esse movimento deforma as células ciliadas para o lado contrário do movimento da cabeça abrindo canais iónicos que despolarizam ou hiperpolarizam as células ciliadas que por sua vez produzem potenciais de ação as quais serão enviados para o cérebro pelo nervo vestíbulo coclear e daí para áreas relacionadas ao controle postural.

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2.8  Olfação e Gustação Até agora vimos sentidos que utilizam a transdução mecanoelétrica, ou seja, através dos mecanoceptores. Agora nos deteremos um pouco em outra modalidade, a químiocepção, que como o próprio nome diz está relacionada à transdução de estímulos químicos. Abordaremos o olfato e a gustação. Contudo não podemos esquecer de mencionar que a maior parte dos parâmetros metabólicos e fisiológicos do organismo dependem de comunicação química, e que nossos estados motivacionais como fome e sono, por exemplo, estão relacionados a esses parâmetros, bem como as respostas emocionais que também dependem de um mapeamento do estado do organismo. Pequenas moléculas que se desprendem das substâncias e dissolvem no ar são chamados de odorantres, elas são aspiradas com o ar pelos pulmões, quando passam pelo nariz entrarão em contato com projeções dendríticas de uma estrutura chamada de bulbo olfatório. Na verdade o bulbo olfatório faz parte do sistema nervoso está dentro da caixa craniana e projeta seus dendritos para dentro da cavidade nasal onde suas extremidades ficam em contato com os odorantes que se prendem ao muco produzido na região. Dessa forma as moléculas odorantes entram em contato com os químioceptores, que em realidade são dendrítos de neurónios bipolares do bulbo olfativo, abrem canais iônicos que por sua vez podem alterar a voltagem da célula, hiperpolarizando ou despolarizando. Neurônios bipolares: tipo de neurônio que possui somente um dendrito.

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As vias olfativas são um pouco diferente das demais vias sensoriais, isto por que vai direto para o córtex, enquanto os demais sentidos vão para o tálamo antes de chegar ao córtex. Quando saem do bulbo olfatório, os neurônios vão para uma área extensa na base do córtex conhecida como córtex periforme, além de outras áreas como o córtex entorrinal e o tubérculo olfatório e núcleo olfatório anterior e amígdala. Contudo apesar de não passar pelo tálamo antes de chegar ao córtex, algumas dessas regiões irão projetar para o tálamo, que posteriormente projetará para o neocórtex frontal e assim as sensações olfativas se tornam conscientes. Estrutura do córtex temporal envolvida com as emoções.

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Outra forma importante de químiocepção é a gustação, tanto ela quanto a olfação, nos permitem uma análise química das substâncias que ingerimos, para evitar substâncias que poderiam prejudicar nosso organismo. As estruturas que fazem a transdução química responsáveis pelo sabor são os receptores gustativos. Os receptores gustativos são encontrados em sua maioria na língua onde tem grande concentração, mas outras regiões da ca-

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vidade oral também os possuem. Os receptores têm sido classificados em quatro tipos básicos, salgado, doce, azedo e amargo. Contudo essa classificação pode ser contestada por alguns pesquisadores. Os receptores gustativos estão agrupados em protuberações na língua chamadas de papilas gustativas. Nestas regiões da língua encontramos estruturas formadas por um conjunto de células chamados botões gustatórios, nele se encontram os químioceptores agrupados. Esses receptores são formados por células epiteliais que têm capacidade de estabelecer sinapses com os neurônios que enviam a informação para o cérebro. Cada sabor tem um receptor específico com mecanismos moleculares específicos. Por exemplo, os receptores para o salgado e para o azedo são receptores do tipo ionotrópico, já para o doce e para o amargo são receptores do tipo metabotrópico. De qualquer forma, o contato das substâncias gustativas com esses receptores permitem a mudança de voltagem da célula receptora. Essa despolarização produzirá potências de ação nos neurônios, que então codificarão a informação gustatória. As vias gustativas dependem da região que a informação é coletada. Como falamos anteriormente não existem

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receptores gustativos só na língua, eles estão presentes em toda cavidade bucal e inclusive na faringe. Dessa forma cada região da face vai enviar as informações gustativas por um nervo craniano. Os três nervos que levam essas informações para o encéfalo são o nervo vago, o nervo glossofaríngeo e o nervo facial. Todos eles enviam projeções para uma região específica do tronco cerebral chamada de núcleo do trato solitário . E de lá para o tálamo (núcleo ventral medial do tálamo) e então para uma região escondida no sulco central chamada de insula. No córtex insular encontraremos a área gustativa primária. Pouco se sabe como as informações serão processadas nessa região, imagina-se que elas se combinam com informações olfativas e que também dependem muito das influências ambientais, como por exemplo, a cultura. Nervo craniano: doze pares de nervos que saem diretamente do crânio, em oposição àqueles que saem da medula. Núcleo do trato solitário: núcleo do tronco cerebral.

Como vimos até agora, o organismo tem uma série de estruturas organizadas para produzir mapas sobre as características do ambiente, e esses mapas são produzidos pelos caminhos que eles percorrem até o cérebro, vimos que nessa fase inicial de coleta de informações eles permanecem segregados em via de processamento específica (via da dor, via do olfato, via da tato etc) sendo processados etapa após etapa. Esse tipo de processamento é chamado de processamento em série, mas depois de chegar ao córtex sensorial primário a forma de processamento se modificará. O processamento ocorrerá em mais de uma via ao mesmo tempo, por exemplo, a visão terá duas grandes vias de processamento; uma para formas e outra para localização, que por sua vez se dividirão em outras vias mais específicas. Esse tipo de processamento é conhecido como processamento em paralelo. Essas diferentes estratégias de processamento são utilizadas em todas as modalidades sensoriais. Contudo seria virtualmente impossível e didaticamente inútil neste momento discriminar cada um desses processos para cada via sensorial, faremos isso parcialmente e exclusivamente para o processamento visual.

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Processamento em série: processamento onde uma etapa deve ser terminada para que a próxima possa ser executada. Processamento em paralelo: processamento onde duas informações são processadas ao mesmo tempo.

Temos de conhecer pelo menos em parte como as informações que chegam ao córtex serão processadas e como esse processamento se correlaciona com a nossa experiência pessoal. Como falamos anteriormente não é possível abordar aqui todas as vias sensoriais, mas a visão é uma profunda fonte de informações; uma imagem pode nos fornecer uma imensa quantidade de informações, como intensidade, cores, movimento, localização espacial e forma. Além do mais a visão foi muito mais explorada por investigações científicas que muitas outras sensações e avolumam-se dados sobre detalhes do processamento visual. Muitos desses dados são generalizáveis para as estratégias de processamento de outras vias, apesar de cada uma conter suas especificidades. Discutiremos a percepção através da percepção visual nos próximos capítulos.

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3 Processos Visuais Básicos

3.1  Adaptação ao Escuro Nosso ambiente está sujeito a variações na intensidade da luz, sejam as cíclicas (alteração do dia e da noite) ou eventuais (dias nublados, ambientes pouco iluminados). Portanto é importante que os olhos tenham um sistema para compensar essas variações da intensidade da luz. Umas dessas estratégias de adaptação, fácil de percebermos é a alteração da pupila. O diâmetro da pupila pode ser alterado pela contração das fibras que compõe a íris aumentando ou diminuindo o diâmetro pupilar, assim quando o ambiente está intensamente iluminado a íris relaxa e diminui o diâmetro pupilar, diminuindo a quantidade de luz que atinge a retina. Por outro lado, se a iluminação ambiental é escassa, o diâmetro pupilar aumenta por contração da íris, permitindo otimizar a quantidade de luz que incide sobre a retina.

Contudo o diâmetro pupilar não é o único ajuste que existe para as variações de intensidade de luz. Na verdade a própria retina vai atuar para controlar as variações da luz. Como vimos anteriormente a retina tem duas regiões especializadas, a fóvea e a periferia da fóvea, cada uma delas está especializada em uma tarefa visual específica. A fóvea está relacionada com a visão fotópica, a visão diurna, com a acuidade e tem grande concentração de cones. A região periférica com a visão noturna e alta concentração de bastonetes.

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Cada uma dessas regiões irá ter características de adaptação diferente. A visão fotópica se adapta mais rápido, cerca de cinco minutos, mas por outro lado é menos sensível, ou seja,tem um limiar mais alto. Já a visão escotópica tem um limiar mais baixo, é muito mais sensível, mas em uma velocidade de adaptação mais lenta, cerca de trinta minutos. Essas diferenças no tempo de adaptação da visão escotópica e fotópica podem ser contextualizadas pelas necessidades ambientais. Limiar é a quantidade mínima de energia para produzir uma resposta.

Para variações ambientais transitórias, como passar para um ambiente pouco iluminado, a sensibilidade da visão fotópica é suficiente, mas pela transitoriedade da mudança essa adaptação tem de ser rápida. A visão escotópica está melhor preparada para funcionar em situações de muita pouca iluminação no ambiente. Como essas situações são mais frequentes na passagem do dia para a noite, seu período de adaptação é maior, pois está adequado ao período crepuscular.

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Adaptação ao Escuro e ao Claro do Olho Humano Adaptação ao Escuro

100000

Adaptação ao Claro

10000 1000 100 10 1 0,1

1

11

21

31

41 Minuto

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Um aspecto interessante de se ressaltar é que a luz é constituída de vários comprimentos de ondas e os receptores não respondem da mesma forma para cada frequência. Dessa forma, determinadas frequências precisam de mais energia para responder. Dito de outra maneira, os receptores são mais sensíveis para algumas frequências do que outras. Um efeito interessante ocorre com as ondas de grande comprimento, próximas ao vermelho, já que a sensibilidade da visão fotópica é baixa para essa frequência e a visão escotópica não possui sensibilidade para as frequências mais altas. Dessa forma o vermelho é a primeira “cor” que não produz mais respostas durante o anoitecer, um fenômeno conhecido como desvio de purkinge. Além da intensidade do estímulo visual existem outros fenômenos que podem modificar a atividade do receptor e produzir efeitos perceptíveis, um deles é a dissensibilização do receptor que falamos anteriormente e produzirá fenômenos com as pós-imagens que discutiremos posteriormente. Outro fenômeno que está ligado às pós-imagens também é a persistência visual, que é explicada pela continuidade da atividade do receptor após a retirada do estímulo. Mais tarde discutirmos as pós-imagens em relação a uma série de fenômenos ligados à percepção de cores, de forma e inclusive de movimento. Um fenômeno interessante que pode estar relacionado à persistência visual é a frequência crítica de fusão e a frequência crítica de oscilação. A frequência crítica de oscilação refere-se à velocidade necessária para perceber uma fonte de luz oscilando entre apagada e acesa. Em relação à frequência crítica de fusão ocorre o contrário; onde a velocidade é necessária para que a oscilação não seja perceptível. Essa característica do sistema visual permite, por exemplo, que se produza lâmpadas mais econômicas como as lâmpadas fluorescentes.

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3.2  Acuidade Como vimos, a sensibilidade é mais desenvolvida na visão esctópica, por outro lado a acuidade é muito mais desenvolvida na visão fotópica. A acuidade tem uma relação direta com a percepção de formas, uma vez que requer capacidade discriminativa. Existem diferentes tipos de acuidade, cada tipo de acuidade está relacionada à aptidão de detectar detalhes específicos da cena visual. Os principais tipos de acuidade são: •  Acuidade de localização ou vernie: está relacionada com a capacidade de detectar pequenas diferenças de posição no espaço de um objeto. Em geral é testada com duas retas posicionadas como se fosse somente uma só, deslocando-se uma para o lado até que a pessoa consiga perceber a diferença. •  Acuidade de detecção: que seria a capacidade de discriminar um estímulo discreto no campo visual. •  Acuidade de reconhecimento: capacidade de nomear estímulos alvos, como as letras de Senllen.

•  Acuidade dinâmica: é aferida pela capacidade de detectar e localizar estímulos em alvos móveis. •  Acuidade de resolução: capacidade de destacar um estímulo visual discreto de um padrão.

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3.3  Controle de movimento dos olhos Apesar de não ser evidente o controle motor dos olhos é muito importante para a percepção visual. Os olhos são estruturas móveis que têm como objetivo manter a imagem centrada na fóvea, que é a região focal da retina. Dessa forma os olhos são capazes de fazer uma série de manobras que permitem que a imagem permaneça estável na fóvea. Para isso cada olho está ligado em três pares de músculos, o reto superior, inferior, lateral e medial, mas os oblíquos superiores e mediais. Os músculos recebem informações motoras de diferentes nervos cranianos como o nervo abducente, toclear, oculomotor. Esse sistema permite uma série de manobras bastante complexas.

Além do mais existe no processo conhecido como acomodação que também exige ações motoras, por exemplo, a modificação da curvatura do cristalino. Ainda junto com a acomodação existem outros dois mecanismos atuando; a vergência dos olhos e alteração do diâmetro pupilar, que permitem a correta formação da imagem na retina. O cristalino é a lente do olho.

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Por hora nos ateremos aos movimentos do globo ocular. Estes movimentos, como citado anteriormente, permitem direcionar o olho para diversas direções. Podemos então classificar os movimentos segundo sua trajetória ou ainda de acordo com sua velocidade. Há ainda movimentos que estão relacionados à funcionalidade do olho e podem ser imperceptíveis. Um dos movimentos mais significativos dos olhos é conhecido como movimento sacádico. Trata-se de um movimento chamado balístico e por tanto tem grande velocidade, como se fosse um salto de uma região da cena visual para outra. É caracterizado pela rápida alteração de posição dos olhos quando mudamos o alvo no ambiente. São movimentos voluntários apesar de ser automatizados e parecerem reflexo. São usados para sondar e explorar a cena visual. Movimentos bem mais lentos são os chamados de movimentos de perseguição ou de seguimento. Eles têm como objetivo manter centralizados na fóvea a imagem de objetos em movimento e sua velocidade está relacionada à velocidade do objeto que se desloca no ambiente. Sua natureza é quase que completamente automática. Na medida em que nos movimentamos e alteramos a posição do corpo e da cabeça nosso organismo deve corrigir a posição dos olhos para que o objeto focal não saia da fóvea durante essa modificação postural. Um conjunto de movimentos corretivos é produzido pelo olho levando em conta informações do sistema vestibular e proprioceptivo. Por esse motivo são chamados de movimentos vestíbulos oculares, às vezes chamados de reflexos vestíbulo oculares. Sistema vestibular: sistema de orientação dinâmica presente no ouvido interno.

Como mencionamos anteriormente, manter a imagem projetada adequadamente na retina requer ajuste do cristalino, porém alguns movimentos do globo ocular podem aumentar a eficiência desta função. Esses movimentos são conhecidos como movimentos de vergência ou disjuntivos; neste caso os olhos se movimentam em direções opostas (convergem ou divergem), bem diferentes dos movimentos sacádicos que são classificados como movimentos conjugados. Tais movimentos são comuns em animais com visão frontal como os primatas.

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Os últimos movimentos oculares que discutiremos estão relacionados a características de funcionamento dos receptores sensoriais. Como já vimos durante o processo de transdução existe a produção de um potencial no receptor, contudo se a estimulação persiste por algum tempo, a resposta do receptor vai enfraquecendo. Este processo é conhecido como dessensibilização. Se os receptores persistirem ativados por muito tempo então a imagem visual se degradaria. Para evitar essa situação os olhos fazem pequenos movimentos, imperceptíveis e detectáveis apenas com técnicas especiais, para que um determinado receptor não fique tempo demais recebendo a mesma estimulação visual. Com essa estratégia de movimentos muito pequenos o olho cria uma descontinuidade na estimulação de receptores individuais evitando que eles dissensibilizem.

3.4  Características da Informação Visual Quando olhamos ao redor podemos ter a impressão de que a imagem é um todo integrado e que a natureza da informação visual representa o mundo como ele realmente é. Contudo os neurocientistas têm uma impressão diferente do sistema visual. Consideram que a cena visual surge do “mapeamento” de determinados fenômenos que podem ser extraídos da informação visual. Neste sentido podemos dizer que o sistema visual nos oferece uma série de informações específicas como intensidade, localização espacial e profundidade, movimento, cor, forma. Analisaremos como o sistema de processamento visual extrai dados do ambiente para gerar esses mapas. Para isso iremos discutir brevemente a percepção de cores, de formas e profundidade e de movimento.

3.5  Percepção de Cores A capacidade de identificar cores foi uma estratégia adaptativa bem sucedida em uma série de espécies. A capacidade de discriminar os comprimentos de ondas refletidos dos objetos permitiu analisar algumas características dos objetos à distância. Identificar fêmeas de machos competidores, períodos mais propícios para o acasalamento, frutas maturadas prontas para a ingestão, reconhecimento de substâncias tóxicas e identificação de predadores foram al-

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gumas das vantagens adaptativas da capacidade de discriminar as frequências que compõem a luz. A tentativa de entender a natureza das cores é bastante antiga e já estava presente nos primórdios da filosofia. Isaac Newton e René Descartes são referências do estudo racional das cores. Mas foi o Thomas Young no século XIX que experimentando a combinação de feixes de luz coloridos afirmou que com apenas três cores alterando suas intensidades e combinações seria possível produzir todas as cores perceptíveis. Adicionalmente Hermann von Helmholtz propôs que existiriam três receptores para cores, um para ondas curtas, um para ondas médias, e um para ondas longas. Essa teoria ficou conhecida como teoria tricromática do receptor de Young-Helmholtz.

Lembrando que quando a onda eletromagnética interage com os objetos ela pode sofrer uma série de efeitos, dos quais um é a absorção e o outro, que nos interessa, a reflexão. Essa reflexão na maioria das vezes não é de todas as frequências do espectro-eletromagnético, mas apenas de algumas. Dessa forma quando a luz incide sobre os objetos, ela reflete parte das ondas que são captadas pelo olho. Como vimos anteriormente a córnea irá desviar esses raios de luz para a fóvea, que é a região com predominância de receptores do tipo cones. É na retina que tem início o processo de transdução seletiva que irá discriminar as cores.

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Para entendermos a percepção de cores e todas as matizes que somos capazes de discriminar devemos lembrar que a teoria tricromática sugere que temos três tipos de cones, cada um com uma resposta para um intervalo de frequência, ou seja, apesar de ter uma resposta melhor a uma frequência específica responde de forma gradual para outras frequências. Por exemplo, o cone M, tem a melhor resposta em comprimento de onda próximas de quinhentos e trinta e um nanômetro, porém continua respondendo de forma menos intensa quando as frequências se afastam desse valor aumentando ou diminuindo até os limites de cerca de 430 e 620 nanometros. Esse processo ocorre também com os cones S e cones L, porém com diferentes intervalos de frequência. A frequência: é inversamente proporcional ao comprimento de onda, ou seja, quanto maior a frequência menor o comprimento de onda e vice-versa. Nanômetro: corresponde a um bilionésimo do metro.

Sendo assim a combinação de comprimentos de ondas (frequência) refletidos pelos objetos ativarão de forma diferente os três receptores. Cada cor composta por diferentes proporções de comprimentos de ondas poderá ativar de forma seletiva e gradual cada um dos cones e assim criar milhões de combinações, que refletem a quantidade de cores que podemos perceber.

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Espectro eletromagnético

Raios Gama ,01nm

Raios-X 1nm

Luz visível 400 – 700nm Ultravioleta 100nm

Infravermelho 1mm

Radiofrequência micro-ondas UHF, VHF, HF etc... 1cm

1m

1km

Sabemos que existem canais específicos para as informações sobre cores como por exemplo neurônios ganglionares do tipo P, que enviarão seus axônios para as camadas parvocelulares de núcleo geniculado lateral do tálamo. Essas vias vão continuar a seguir para o córtex visual primário segregadas. Os campos receptores dos neurônios vão variar na medida em que se avança no processamento da informação de cor. Em geral os campos receptores são circulares classificados como coextensivos e concêntricos, sendo que no primeiro tipo um estímulo em qualquer região da retina produz uma resposta do neurônio enquanto nos concêntricos, o estímulo produzirá uma resposta na região periférica do campo do receptor e uma resposta oposta na região central. As informações sensoriais possuem em muitas situações vias neurais específicas para características das informações sensoriais. Campos receptores: área do ambiente estimulada que promove uma resposta no neurônio.

Os campos receptores concêntrico revelam uma importante estratégia do sistema sensorial em especial do sistema visual, que são as duplas inibições. Estas estratégias são usadas em vários tipos de processamento como no de cores, de forma, movimento, entre outros. Na dupla inibição, a atividade de uma via de processamento inibe a atividade de uma outra via. No caso da percepção de cores isso acontecerá com pares de cores que são chamadas de cores opostas ou complementares.

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Vermelho Violeta

Vermelho Vermelho laranja Laranja

Violeta

Amarelo Laranja

Azul Violeta

Amarelo

Azul Azul Verde

Amarelo Verde Verde

Em 1878, Ewald Hering observou depois de olhar para uma cor e desviar o olhar para uma superfície branca ou cinza, veremos outra cor específica na mesma forma da cor vista inicialmente. Este fenômeno é chamado de pós-imagem. Hering propôs que toda cor têm a sua cor oposta. Podemos utilizar como referência os pares verdes opostos ao vermelho e o azul oposto ao amarelo e branco oposto ao preto (intensidade). Ao olhar para uma cor e depois desviar os olhos para uma superfície neutra, veremos a cor oposta ou complementar na mesma forma da cor visualizada inicialmente.



a)

b)

Fenômeno de pós-imagem. Olhe por uns 40 segundos para a bandeira colorida, fizando o olhar na estrelinha solitária, na parte superior do círculo. Em seguida, fixe seu olhar no ponto localizado no retângulo vazio. A percepção se deve à imagem gerada pela retirada do estímulo (pós-imagem), envolvendo os mecanismos de oponência cromática responsáveis por nossa visão de cores.

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3.6  Cegueira para Cor Cegueira para cor, caracteriza-se pela limitação da visão colorida. A cegueira para a cor ficou conhecida como daltonismo em razão do fato de John Dalton ter descrito pela primeira vez os efeitos deste fenômeno. Existem 3 tipos de cegueira para cor. Como acabamos de ver, existem 3 tipos de cones para a cor e embora a maioria das pessoas tenha os 3 tipos de cone, existem as exceções. A visão é consequência da transmissão genética responsável pelos diferentes tipos de cones. A maioria das pessoas recebe gens responsáveis pela visão tricromática, mas existem variações genéticas em que a pessoa pode receber apenas 1 tipo de cone, apenas 2 tipos ou nenhum. Segundo estudos esta seria uma característica recessiva do cromossomo X, portanto se o cromossomo X do homem tiver o gen da cegueira para a cor, ele será daltônico. A cegueira para a cor é muito mais rara nas mulheres, isto porque para que a mulher manifeste a cegueira para a cor, ela precisaria ter o gen recessivo do daltonismo nos dois cromossomas. São os casos que veremos abaixo. Tricromatismo anômala: a pessoa possui os 3 tipos de cones, mas eles existem em quantidades diferentes da maioria das pessoas. Disto resulta uma percepção de cor diferente da maioria das pessoas. Dicromatismo: a pessoa possui apenas dois tipos de receptores para cor. Nesse caso, a percepção de cor revela-se bem mais limitada. Monocromatismo: a pessoa possui apenas 1 tipo de cone, desta forma a visão é Acromatismo: quando a retina não possui qualquer tipo de cone. Neste caso, o prejuízo visual refere-se somente à incapacidade total de perceber cores, mas a visão diurna fica completamente prejudicada. Considerando que diante de muita luminosidade a retina se contrai e o feixe de luz incide na fóvia, os acromatas apresentam muita dificuldade para ver quando tem muita luz, isto porque na falta dos cones, sua visão depende exclusivamente dos bastonetes. Neste caso diante de muita luz o acromata é praticamente cego mas na penúmbra sua visão é perfeita. Acromatopsia: quando a lesão ocorre na área cortical responsável pelo reconhecimento da cor, neste caso, existem os receptores para cor mas não existe a percepção para cor.

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Teste de daltonismo para aviadores Você consegue identificar todos os números a seguir.

Agnosia visual: significa ausência e gnosia, significa conhecimento em grego. Portanto agnosia significa falta de conhecimento. Este é um déficit perceptivo porque a informação chega até o córtex de forma íntegra, ou seja, a pessoa vê os objetos. O problema ocorre em consequência de uma incapacidade em reconhecer os objetos vistos, geralmente provocada por uma lesão específica na áreas do reconhecimento da informação visual. Foram identificadas várias formas de agnosia. Prosopagnosia: prosopon, significa face e gnosia, como foi dito, significa conhecimento. Este é um tipo específico de agnosia, em que a pessoa apresenta uma incapacidade específica de reconhecer faces. A pessoa vê o rosto e o déficit é perceptivo, pois ocorre no processo de reconhecimento da imagem.

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3.7  Percepção de Movimento Acineptosoa: incapacidade de reconhecer movimento. As imagens são projetadas como fotos imóveis na retina e posteriormente são levadas ao córtex. No lobo parietal do córtex, existe uma área específica para que as imagens imóveis sejam transformadas em movimento. Uma lesão específica nesta área cortical faz com que a pessoa deixe de perceber movimento. Ela percebe apenas imagens imóveis. É importante frisar que embora provocada por lesão cortical, trata-se de um déficit perceptivo. Movimento aparente: percebemos o movimento em estímulos imóveis. Podemos dizer que é uma ilusão de movimento. 9. Movimentos estroboscópio: a percepção de movimento, ocorre em função da velocidade na qual as lâmpadas são acesas e apagadas alternadamente, o que cria a percepção de que elas estão em movimento. 10. Movimento de quadros e figuras: a velocidade na qual as diferentes imagens imóveis são apresentadas cria a ilusão de movimento. 11. Movimento autocinético: ao olharmos fixamente para um ponto imóvel, em um ambiente completamente escuro, percebemos como se este ponto estivesse se movimentando de forma irregular. 12. Movimento induzido: quando o fundo se desloca, tendemos a perceber o objeto em movimento na direção contrária. 13. Movimento de pós efeito: ao olharmos para um movimento constante e olharmos para outra superfície imóvel, percebemos como se ela estivesse em movimento, no sentido contrário.

3.8  Percepção de Profundidade A percepção de profundidade é a distância da pessoa que percebe até o percepto. Utilizamos dois tipos de indicadores de percepção de profundidade: monoculares e binoculares. Os indicadores monoculares são utilizados para avaliar profundidade em imagens bidimensionais. Com apenas um olho aberto podemos utilizar as pistas binoculares. Os indicadores binoculares são utilizados para identificar profundidade em imagens tridimensionais e para perceber profundidade tridimensional precisamos dos dois olhos abertos direcionados para a mesma informação. capítulo 3

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Indicadores monoculares de percepção de profundidade: 1. Tamanho relativo: se dois estímulos são de tamanhos diferentes, tendemos a perceber o maior como mais próximo e o menor como mais distante.

2. Altura relativa: ao percebermos estímulos em alturas diferentes, tendemos perceber o mais baixo como mais próximo e o mais alto como mais distante.

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© PORSELEN | DREAMSTIME.COM

Sendo que quando aparece a linha do infinito, acima dele o indicador se inverte, ou seja, imagens mais baixas são percebidas como mais próximas e estímulos mais altos são percebidos como mais distantes.

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3. Perspectiva linear: duas paralelas a distância parecem convergir no infinito. ©© FRANCOIS LOUBSER | DREAMSTIME.COM

4. Gradiente de textura: estímulos mais distantes entre si são identificados como mais próximos do percebedor e estímulos mais próximos entre si são interpretados como mais distantes daquele que percebe. ©© JEFFREY J. CONVILLE | DREAMSTIME.COM

5. Interposição, superposição, bloqueio ou sombra: aqueles estímulos cujos contornos são parcialmente cobertos, são percebidos como mais próximos daquele que percebe.

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©© CHOTTEEKUPT HONGPHAKAEW | DREAMSTIME.COM

6. Paralaxe de movimento ou movimento relativo: só existe este indicador monocular quando a pessoa que percebem está em movimento. Neste caso, as pessoas em movimento percebe como se os estímulos imóveis estivessem em movimento na direção contrária ao percebedor, sendo que os estímulos que passam com mais velocidade são percebidos como mais próximos e aqueles que passam mais lentamente são percebidos como mais distantes. Isso explica porque quando nos movimentamos e vemos o sol próximo do horizonte, percebemos como se este estivesse acompanhando o nosso movimento. O fato é que a distância do sol é tão grande que todos os outros estímulos passam menos o sol.

3.9  Indicadores Binoculares de Percepção de Profundidade 1. Disparidade Binocular: isto significa que ao olharmos para uma imagem, com os dois olhos cada olho, registra uma imagem ligeiramente diferente. Um simples experimento pode revelar a diferença de imagem dos olhos. Ao focarmos em algum objeto distante com os dois olhos abertos, poderemos

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verificar, fechando um olho de cada vez que apenas um olho está na direção do objeto, apenas o olho dominante. Isto ocorre em raszão da distância de 6,5 cm, em média, entre os olhos. Quanto mais próximos do objeto, mais diferentes as imagens de cada olho.

Visão esquerda Visão direita

B

A

E

F

C

G

D

Você já ouviu alguém comentar que não viu nenhuma diferença nos filmes 3D? Como isso ocorre? Visto que cada retina é plana, a visão tridimensional é uma criação cortical. E só é possível em função dos dois olhos conseguirem ficar ao mesmo tempo em uma mesma imagem. Se a pessoa tem problemas de convergência, isto é, não consegue ficar com os dois olhos na mesma imagem, não terá visão tridimensional. Se o filme 3D é passado em uma tela plana, como podemos ter visão tridimensional? Na verdade todo o filme é feito em dois ângulos diferentes e projetados simultaneamente na tela por dois projetores diferentes. Se olharmos a tela sem os óculos especiais. A função dos óculos é justamente separar as projeções e assim cada olho perceberá uma projeção diferente.

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2. Convergência binocular: os olhos se voltam um na direção do outro à medida que o estímulo se aproxima. Quanto mais próximos, maior a convergência entre os olhos.

3. Estereogramas: os estereogramas que ficaram famosos na década de 70, são imagens bidimensionais que simulam a visão tridimensional. Para isso é necessário forçar intencionalmente os músculos dos olhos para que realizem uma convergência maior do que habitualmente fazem pois somente assim, identificaremos as imagens ligeiramente diferentes preparadas especificamente para que o cérebro realize a “mágica” da visão tridimensional. O objetivo é tentar focar atrás do plano apresentado como na figura abaixo:

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Faça um esforço na convergência e veja se consegue perceber os golfinhos passando por dentro de um arco. Ajuda a forçar a convengência se aproximarmos os olhos da imagem. Se a imagem estiver nítida, é porque não está conseguindo forçar a convergência. Cuidado porque este exercício com a musculatura ocular pode provocar dor de cabeça. Se gostar, depois divirta-se com as infinidades de estereogramas na internet.

3.10  Constância Perceptiva Constância Perceptiva: refere-se ao fato de que a percepção se mantém constante apesar das alterações sensoriais. Podemos entender este fenômeno considerando a aprendizagem. Isto é: você sabe que a banana é amarela, mesmo se estivesse à noite em um local com pouca iluminação olhando para uma banana, você ainda diria que a banana é amarela mesmo que ela estivesse bem escura. Neste caso, a cor que chegaria a sua retina, provavelmente seria um marrom escuro, mas como você aprendeu que bananas são amarelas, ainda interpretaria essa banana escura como amarela.

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capítulo 3

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Considerar três tipos de constância perceptiva. 1. Constância de tamanho: se estivermos na portaria conversando com um amigo, teria uma noção da altura dele e se fosse para o décimo andar e o olhássemos pela janela, ainda que ele tivesse um tamanho muito reduzido na nossa retina mas, não imaginaríamos que ele encolheu. Neste caso a percepção continua constante apesar da alteração sensorial de tamanho. Isto é, muda o tamanho de um objeto na nossa retina, ainda assim não muda a nossa percepção de tamanho do estímulo. Olhe a imagem ao lado. Você acha que a torre Eifel original é pequena e cabe na nossa mão? Se respondeu que não, é em razão da constância perceptiva. 2. Constância percetiva de forma: ao olharmos para um objeto de frente, teremos uma imagem na retina. Se alterarmos o ângulo, teremos outra imagem retiniana, ainda assim, perceberíamos a mesma forma, entenderíamos que a mudança de ângulo altera a imagem retiniana mas não a forma do objeto. Por exemplo: por mais que as imagens da porta abaixo sejam diferentes na retina, percebemos que a porta tem uma mesma forma, desta maneira podemos afirmar que a percepção continua constante apesar das diferenças sensoriais.

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3. Constância de cor ou luminosidade: conforme apresentado incialmente mesmo no escuro, ao vermos a neve escura, se uma criança nos perguntar qual é a cor da neve apontando para um piso escuro, você dirá que a neve é branca porque sua experiência anterior diz a você neve é branca, independente das mudanças na luminosidade. Qual a cor da neve?

Vale a pena ressaltar portanto que embora a percepção humana, seja limitada, ainda assim, é muito mais capaz do que os robôs para representar informações imagéticas e dar sentido a elas. A superioridade humana está baseada no seu conhecimento a respeito da regularidade do ambiente.

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capítulo 3

3.11  Ilusões Perceptivas A ocorrência das ilusões perceptivas são muito curiosas e nos mostram mais uma vez, como nossa percepção, muitas vezes se opõem às informações sensoriais. Podemos organizar as ilusões em ilusões de tamanho, forma, direção, luminosidade e movimento.

3.12  Ilusão de Tamanho

Ilusão de Ebbinghaus

Ilusão de Myller Lier

B A

Ilusão de Jastrow

Ilusão de Ponzo

capítulo 3

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Qual linha é maior, a horizontal ou a vertical?

Conhecida como ilusão vertical horizontal, percebemos como se a linha vertical fosse maior que a horizontal mas na verdade, as duas são do mesmo tamanho.

3.13  Ilusão de Direção

Ilusão de Zollner

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capítulo 3

As duas linhas vermelhas são retas?

Embora sejam, elas parecem abauladas. Esta ilusão foi descoberta pelo psicólogo alemão Ewald Hering, em 1861. A distorção é produzida pelo padrão das linhas do fundo que simulam um desenho de perspectiva e criam a falsa impressão de profundidade.

Ilusão de Poggendorff

Você consegue perceber quais linhas estão inclinadas? capítulo 3

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Esta ilusão foi descrita pelo Dr. Richard Gregory. Embora as linhas horizontais pareçam inclinadas, elas são paralelas.

3.14  Ilusão de Forma Você vê o espiral?

Essa ilusão é conhecida como falsa espiral. Embora pareça um espiral, são círculos concêntricos.

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3.15  Ilusão de Luminosidade

capítulo 3

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Ilusão das Sombras do Tabuleiro de Adelson Você consegue contar os círculos cinza?

Conhecida como pontos fantasma, esta ilusão foi descoberta por Ludimar Hermann em 1870.

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capítulo 3

3.16  Ilusão de Movimento Observe o movimento das figuras!

Olhe fixamente para o ponto vermelho no centro do círculo. O círculo azul desaparece alguns segundos.

capítulo 3

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capítulo 3

4 Abordagens Teóricas da Percepção

4.1  Abordagens Teóricas da Percepção 4.1.1  Percepção Direta De acordo com a percepção direta de James J. Gibson (1904-1980), as informações que chegam aos nossos receptores, incluindo o efeito do contexto, são suficiente para explicar o processo perceptivo. Segundo Gibson, a cognição seria irrelevante para a percepção. Eleanor Gibson, em 1960, realizou experimentos sobre percepção de profundidade com bebês. Seu experimento consistia em criar um equipamento que simulava um abismo, chamado de “abismo visual”. A pesquisadora colocava sobre o equipamento, bebês que já engatinhavam, na faixa de 6 a 7 meses de idade; e solicitava que as mães chamassem seus bebês. Ocorre que para chegar à sua mãe, o bebê, precisaria atravessar o suposto abismo. Ela constatou que, a grande parte dos bebês se recusava a atravessar o abismo. Desta forma, Gibson afirmava que não é necessário cognição para perceber.

Teorias ascendentes (Bottom-up) e descendentes (Top-down): que a percepção seja uma representação mental, não há dúvida. A dúvida reside no fato de entender como ocorre este processo de representação mental. Estas teorias levam em consideração praticamente todos os processos cognitivos.

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A diferença reside no fato de que as teorias Bottom-up são aquelas que consideram a percepção acionadas por dados, ou seja, pelos estímulos, enquanto as teorias Top-Down são conduzidas por aspectos cognitivos elevados, ou seja, pelo conhecimentos acumulados e expectativas anteriores. Neste caso, se duas pessoas estão querendo comprar um computador, as duas querem um computador rápido, mas uma delas sabe que a velocidade deste depende do modelo do processador. Esta pessoa perceberá principalmente este aspecto nos diferentes computadores em exposição, enquanto a outra poderá tomar a sua decisão baseada em outros aspectos menos determinantes para a sua necessidade. Ou seja, nossas expectativas e conhecimentos é que determinam nossas percepções.

4.1.2  Teorias Descendentes ou Bottom-up 4. Teoria do padrão: esta afirma que as pessoas possuem uma grade de padrões altamente elaborados armazenados na memória. A percepção ocorre através da comparação do estímulo observado com os vários padrões arquivados na memória. Por exemplo, os vários padrões de luminárias pendentes:

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Porém, esta teoria não explica o efeito do contexto, explicada mais abaixo, onde uma mesma informação pode ser percebida de formas diferentes em função das variáveis do entorno. 5. Teoria dos protótipos: segundo esta, teríamos um modelo altamente representativo de uma classe de objetos que integra todos os traços mais característicos de um determinado grupo de objetos. Neste não existiria uma correspondência exata para cada objeto mas uma configuração geral para cada classe. Exemplo: rosto

6. Teoria das características: segundo esta, não percebemos o protótipo inteiro, mas as características em pequenas categorias. Hubel e Wiesel (1979) medindo as respostas individuais dos neurônios do córtex visual, verificou que as células do córtex visual são ativadas por linhas em direções específicas. Posteriormente outros pesquisadores encontraram células que detectam ângulos e posteriormente as diferentes vias que atuam em paralelo. 7. Teoria da detecção estrutural: esta considera a representação de objetos em 3 D com base na manipulação e algumas formas geométricas, decompomos os objetos em geons (unidades simples). Segundo Biederman (1993).

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capítulo 4

1

Geons

Objects

2 5

3

4

1 3

5

3

2 3 5

3 5

5 3

2 4 3

Processos descendentes (top-down) (conduzidos por aspectos cognitivos elevados): como falamos no primeiro capítulo, estes envolvem níveis de análise mais elevados, globais e abstratos. Enfatizam o conhecimento, a experiência, o significado e a interpretação que o observador já possui, bem como expectativas na formação da percepção. A seguir apresentaremos brevemente algumas teorias construtivistas que dão suporte às organizações perceptivas top-down. O efeito do contexto (Palmer 1975): o contexto pode influenciar na informação adquirida de objetos. Observe a imagem abaixo. O fato de ter um pássaro, faz com que percebamos as folhas como um pássaro.

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O efeito das necessidades (McClelland & Atkinson, 1948): as necessidades influenciam a percepção? Indivíduos com fome tendem a organizar informação a partir desta condição, ou seja, imagens disformes podem ser vistas como formas que lembram alimento. Efeito das motivações (Bruner & Goodman, 1947): as motivações influenciam a percepção? Será que alguém pobre dá mais valor ao dinheiro e, nesse sentido, organiza sua percepção por este viés? Também segundo Schiffman (2005), a interpretação dos estímulos baseiase inicialmente nos aspectos globais e abstratos extraídos da experiência passada e da expectativa do observador, bem como o contexto e que o estímulo é apresentado.

4.2  Percepção de Forma Para falar de percepção de forma precisamos voltar às contribuições da psicologia da Gestalt:

4.2.1  Principais Representantes Max Wertheimer (1880-1943) realizou o experimento do “fenômeno phi”: ilusão perceptiva em que duas luzes estáticas, mas intermitentes, parecem ser uma única luz que se movimenta de um lugar para outro com K. Koffka e W. Köhler. Wolfgang Köhler (1887-1967) responsável por pesquisas sobre aprendizagem por “insight”, entendida como uma uma reorganização nas relações perceptivas que levam a solução de um determinado problema de forma súbita ou repentina em 1925. Kurt Koffka (1886-1941) propôs os Princípios de Psicologia da Gestalt (1935).

4.2.2  Conceitos Fundamentais da Teoria da Gestalt Todo é mais que a soma das partes: o campo fenomenológico muda constantemente. Não há atividade puramente “intrapsíquica”. Logo, devemos aceitar uma relação a qual foi nomeada de “isomorfismo”: doutrina que afirma existir

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uma correspondência entre a experiência psicológica ou consciente e a experiência cerebral latente. Segundo a Psicologia da Gestalt, nascemos com essa capacidade inata de organização perceptiva.

4.2.3  Princípios de Organização Perceptiva Pregnância da Forma - tendemos a ver uma figura tão boa quanto possível sob as condições do estímulo. Os psicólogos da gestalt denominaram isto de "boa forma" e uma boa forma é simétrica, simples e estável, não podendo se tornar mais simples ou ordenada. •  Só a figura possui forma, o contorno pertence à figura. •  A figura parece estar mais próxima do que o fundo. •  A figura é mais facilmente lembrada. •  As figuras são reversíveis. •  As figuras possuem áreas menores. Ambiguidades nas relações figura-fundo: na imagem abaixo, o cálice é muito mais facilmente percebido como figura, embora na figura da moça e da senhora a probabilidade de ser uma das duas figuras é a mesma.

Em ambas as figuras observamos padrões ambíguos e reversíveis de figura-fundo

Em uma imagem existe mais de uma boa forma, o contorno é comum e elas têm igual probabilidade de serem percebidas como figura. capítulo 4

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4.2.4  A Orientação da Figura e Percepção da Forma A orientação aqui se refere à localização das partes superior, inferior e laterais da figura. Logo, mudanças de orientação geralmente alteram a percepção do objeto.

Figura 4.1 – Observem nas figuras acima que sua posição é decisiva na organização da informação. Na primeira observamos o mapa dos EUA e nas segunda a mesma figura mas em uma posição não familiar.

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Agrupamento: a percepção organiza as informações através de agrupamento, ou seja, juntando e separando informações de acordo com os princípios abaixo: 1. Similaridade: agrupamos em conjuntos elementos semelhantes.

Na imagem acima, embora só existam quadrados, organizamos segundo à semelhança na cor e assim, podemos perceber uma cruz. 2. Proximidade: a percepção pode agrupar também em função da distância, percebendo elementos próximos como uma unidade e por isso percebemos um quadrado abaixo:

Na imagem acima temos os mesmos 7 elementos mas como estão próximos, podemos identificar a tendência em perceber os elementos como partes de um colar.

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3. Fechamento: tendemos a completar aquilo que está incompleto. O que você vê na imagem abaixo?

Neste caso, nós completamos as linhas e criamos mentalmente um contorno, por isso percebemos um triângulo. Chamamos este caso de contorno subjetivo. O que você vê na figura abaixo?

Embora nós vejamos um triângulo, se prestar atenção, não existe ângulo na figura. É mais um exemplo da nossa capacidade de completar o que está faltando e fechar as formas. 4. Continuidade: outra forma de agruparmos a informação é através da percepção dos movimentos e formas de maneira constante; desta forma, tendemos a perceber as formas como contínuas. Quando estas linhas se cruzam, onde você diria que cada uma delas continua?

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Mas essa é uma tendência da percepção que pode nos enganar. Veja bem:

5. Simetria: muito comum a percepção organizar as informações pelo equilíbrio. Isso explica o fato de uma imagem assimétrica gerar um desconforto.

Da imagem acima, qual item você alteraria?

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4.3  Predisposição Perceptual ou Predisposição Perceptiva Segundo Schiffman (2005), a percepção também é influenciada por predisposições que estão no observador. Trata-se da influência da experiência passada, remota ou recente sobre a percepção, criando uma tendenciosidade para perceber um estímulo de determinada forma. Exemplo: ao olharmos para uma imagem bem definida, presente em uma imagem ambígua, e depois olharmos para a imagem ambígua onde uma das possibilidades é ver a imagem anterior, existe uma grande probabilidade de que a primeira imagem seja percebida. Se a experiência for realizada com outra imagem bem definida presente na imagem ambígua, o resultado provavelmente será a imagem vista anteriormente. Faça essa experiência com seus familiares e provavelmente se surpreenderá.

No início desse livro delimitamos o conceito de percepção diferenciando das sensações. Naquele momento afirmamos que a percepção está ligada à capacidade do sistema nervoso influenciar a formação de mapas ambientais levando em conta informações armazenadas no organismo ou mesmo a participação de outras funções cognitivas. Neste capítulo discutiremos as influências desses processos superiores sobre a percepção, em especial como os estados motivacionais emocionais participam da construção da percepção. Além disso, veremos como os processos sensoriais descritos anteriormente junto com as respostas emocionais do organismo promovem o surgimento do que chamamos de consciência e seu direcionamento conhecido como atenção.

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A relação entre os conceitos de percepção, atenção e consciência é significativa, de maneira que é impossível especificar um sem se referir aos demais. Muitas vezes dizer que percebeu algo significa que uma determinada informação se tornou consciente e por tanto foi selecionada pela atenção. Por esse motivo iremos apresentar inicialmente um modelo teórico que procura determinar o aparecimento da consciência. Esse modelo organizado pelo neurologista Antônio Damásio em uma obra intitulada “Os Mistérios da Consciência” não especifica o que é a consciência, mas sim, como ela se torna possível a partir das sensações e da emoção. O modelo de Damásio leva em conta uma perspectiva adaptativa, ou seja, que a consciência ou os processos cognitivos conscientes vão aumentar as chances de sobrevivência do organismo em algum momento no processo evolutivo. Discutiremos a seguir como surge a percepção a partir do modelo de consciência proposto por Damásio.

4.4  O Surgimento da Consciência Damásio propõe que a consciência é um processo relacional, ou seja, depende da relação entre dois atores, o organismo e o ambiente. Nesse processo, o organismo esforça-se para ajustar-se às variações ambientais e manter-se vivo. Desta forma a consciência surge como um relato, isto é, uma estória imagética de como o ambiente modifica o organismo que irá modificar o ambiente. Um conceito importante para entender como esse processo se desenrola é a ideia de homeostase. A homeostase é uma condição dinâmica do organismo que promove uma série de ajustes para manter o meio interno e seus parâmetros físico-químicos dentro de um intervalo que permita o bom funcionamento e a sobrevivência. As variações ambientais podem influenciar nos processos fisiológicos que são necessários para a manutenção da vida e os próprios processos fisiológicos alteram os parâmetros internos do organismo. Dessa forma é preciso empreender ações para corrigir essas alterações. Algumas são automáticas e normalmente não as percebemos, outras dependem de executar uma operação no ambiente e por isso nos tornamos conscientes delas. Um exemplo é a manutenção da temperatura corporal. Para que as reações químicas do corpo ocorram é preciso uma temperatura específica. A

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temperatura corporal pode mudar por causa das variações de temperatura do ambiente ou ainda por causas internas, por exemplo, atividade física. Se a temperatura variar acima ou abaixo de determinados limites pode comprometer a sobrevivência do organismo. Por isso o organismo tem uma série de dispositivos para monitorar as variações de temperatura tanto do ambiente como internas do organismo, e uma série de recursos de ajuste fisiológico (tremor) e comportamentais (vestir um casaco) para manter a temperatura dentro do intervalo necessário para a sobrevivência. Então para manter a homeostase o organismo necessita criar mapas do ambiente e mapas do estado do organismo, e precisa monitorar como variações do ambiente afetam o estado do organismo. Além de serem necessários ajustes para evitar ou corrigir variações homeostáticas drásticas. Para Damásio essas ações dependeriam da produção de mapas na forma de relatos não verbais das alterações dinâmicas do organismo enquanto se relacionam com o ambiente. Esses relatos criariam como efeito disposições para determinados ajustes fisiológicos e padrões comportamentais. O que chamamos de sistema motivacional e emocional seriam produtos da manutenção da homeostase. Sendo a necessidade de correção dos estados internos a base do sistema motivacional e as alterações em parâmetros metabólicos e fisiológicos produzidas pelo mapeamento de um objeto no ambiente a base do sistema emocional. A fome, por exemplo, estaria relacionada a uma série de parâmetros metabólicos que seriam monitorados pelo sistema nervoso central. Assim como o medo estaria relacionado ao mapeamento de um estímulo no ambiente (estímulo aversivo) e as alterações fisiológicas (aumento da frequência cardíaca, aumento da frequência respiratória) e metabólicas (aumento da disponibilidade energética na forma de glicogênio) para lutar ou fugir. Dessa forma existiria uma sequência de processamentos em diferentes níveis que levariam ao aparecimento da consciência e da percepção. Damásio vai chamar o processo de monitoração do ambiente mais alterações fisiológicas e metabólicas corretivas que ocorrem automaticamente de proto-self. Este modelo teórico concebe a consciência como consciência de si, ou seja, como uma estrutura de auto referência, centrada nas alterações dos processos internos do organismo em oposição às mudanças do ambiente externo. Um sentimento de protagonismo centrado na imagem produzida pelo mapeamento dos parâmetros corporais. Por isso, Damásio, utiliza o conceito de Self, para definir os processos conscientes.

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Self: um termo que não encontra tradução literal para o português, mas para fins didá-

ticos pode ser considerado como “eu mesmo”.

O Self seria então, um segundo relato imagético não verbal feito pelo sistema nervoso a estruturas de processamento superior que integrariam as informações em uma história de como eventos no ambiente modificaram o estado interno do organismo. Nesse processo o objeto ambiental que está se relacionando diretamente com o organismo terá suas características sensoriais melhoradas, se destacando dos outros objetos sensoriais. Ao mesmo tempo esse relato coloca o organismo no centro da cena, destacando-o como protagonista. (INSERIR IMAGEM COM ESQUEMAS REPRESENTATIVOS DO PROT-SELF E DO SELF) Essas estruturas de processamento superior melhorariam a resolução dos dados referentes à relação organismo ambiente, contudo teriam que se limitar em parte ao objeto que interagem diretamente com o organismo. Acredita-se que isso ocorra porque as estruturas de processamento superior tenham capacidade limitada e selecionem do ambiente aquele estímulo que requer ações mais urgentes.

4.5  Atenção Podemos pensar que a atenção surge nesse processo que destaca as características sensoriais dos objetos ambientais que se relacionam diretamente com o organismo de forma a processá-los adicionalmente. Apesar de algumas vezes a atenção ser chamada de direcionamento dos processos conscientes, existe uma sobreposição dos conceitos de atenção e consciência. Isto porque como destacamos acima, toda vez que o organismo se relaciona com um aspecto do ambiente e este se torna consciente para o organismo, ou seja, perceptível, automaticamente o sistema nervoso aperfeiçoa a resolução sensorial do mesmo. Como o processamento consciente adicional é limitado sempre ocorrerá uma seleção de determinado evento do ambiente. Ou seja, a consciência é seletiva. Em relação aos processos de atenção eles, tem sido classificados em processos automáticos e voluntários. O primeiro seria direcionamento voluntário, planejado para uma determinada fonte de informação relevante contextualmente. O segundo seria um processo automático independente da deliberação capítulo 4

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individual direcionados para estímulos inéditos e que surgem no campo sensorial de forma surpreendente. Traiseman afirma que os estágios iniciais da atenção podem ocorrer ainda nas vias sensoriais a partir da organização de características básicas e distinguível dos elementos perceptíveis chamados de textons, que faria com que determinados estímulos se destacassem de outros sem a necessidade de uma análise mais detalhada da cena. A atenção também tem sido classificada pelas suas características. Nesse sentido, os testes que medem a atenção têm destacados três tipos de atenção: atenção seletiva, capacidade de selecionar um estímulo do ambiente e melhorar sua resolução sensorial em detrimento dos demais estímulos. Atenção alternada, capacidade de alternar o foco da atenção, mudando de estímulo selecionado. Atenção sustentada, capacidade de manter o foco da atenção tempo suficiente para terminar uma tarefa. Existe muita ambiguidade em relação ao conceito de atenção, mas de uma forma geral ele sempre está associado à ideia de seleção e de um processamento adicional. Este aspecto fez com que se pensasse no sistema de atenção como um filtro. Uma das teoria mais influentes sobre filtros atencionais foi desenvolvida por Broadbent que propunha a existência de um filtro que permitiria selecionar determinadas informações para o processamento adicional. Esta teoria foi proposta com bases nos paradigmas de pesquisa conhecidos como escuta diótica, no qual informações diferentes são apresentadas individualmente para um ouvido e para outro. Outras propostas sobre a forma como a atenção filtra as informações foram criadas tendo em vista as características seletivas da atenção. Uma delas foi a proposta do filtro atenuador de Treisman. Nesta proposta o sistema de processamento atenuaria as informações irrelevantes que não seriam então processadas adicionalmente. Um dos aspectos que dificultam o estabelecimento de um conceito único para atenção é o fato dela depender de vários sistemas neurais subsidiários para os processos atencionais. As estruturas cerebrais que estão envolvidas com a atenção estão distribuídas por muitas regiões, provavelmente porque as ações requerem o recrutamento de diferentes mecanismos neurofuncionais. Sabemos que estruturas do tronco cerebral, do tálamo, córtex pré-frontal e córtex parietal posterior têm participação significativa nos processos atencionais. A atenção também está intimamente associada com outra função cognitiva conhecida entres os neuropsicólogos como funções executivas. As funções

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executivas são operações cognitivas relacionadas à regulação do comportamento. Estão tradicionalmente associadas ao planejamento, ou seja, a formulação de planos de ação flexíveis e adaptativos de acordo com as demandas do organismo e as contingências ambientais. Essas ações precisam ser monitoradas e para serem flexíveis precisam ser inibidas quando inadequadas para um determinado objetivo, para que outro plano possa ser posto em prática. Dessa forma, fica claro que a atenção é multifuncional, participando de várias atividades cognitivas e dependendo de diversas estruturas e processos cognitivos. Sua característica principal seria sua relação condicional com a consciência e a característica seletiva e limitada de processamento dos estímulos ambientais. Participa da regulação do comportamento e influenciada por dados sensoriais emocionais e motivacionais. Neste sentido a atenção tem uma relação íntima com a percepção, direcionando os processos que irão determinar a construção da percepção. A atuação da atenção e da percepção é sinérgica e integrada em um nível que fica difícil saber quando se está falando de um ou de outro fenômeno.

4.6  Efeito Stroop Teste de Stroop, pretende, entre outras coisas, avaliar o processo de automatização de leitura, ou seja, verificar até que ponto é possível nomear a cor da palavra sem, no entanto, a ler. De um modo geral, as palavras exercem uma forte interferência entre as diferentes informações (o que está escrito e a cor da palavra) que são simultaneamente processadas pelo cérebro, causam um conflito. Existem duas teorias que tentam explicar o “Efeito Stroop”. Temos então: 1. Teoria da Velocidade do Processamento •  A interferência ocorre porque as palavras são lidas mais rapidamente do que as cores são nomeadas. 2. Teoria da Atenção Selectiva •  A interferência ocorre porque a nomeação de cores requer mais atenção do que ler palavras.

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1. Leia esta lista de nomes de cores o mais rápido possível. Leia da direita para a esquerda em cada linha. Vermelho

Amarelo

Azul

Verde

Azul

Vermelho

Verde

Amarelo

Amarelo

Verde

Vermelho

Azul

2. Nomeie estas etiquetas coloridas o mais rápido possível. Nomeie da esquerda para a direita em cada linha.

3. Nomeie o mais rápido possível a cor de tinta com a qual cada palavra foi impressa. Nomeie da esquerda para a direita em cada linha. Vermelho

Azul

Verde

Amarelo

Amarelo

Vermelho

Azul

Verde

Azul

Amarelo

Verde

Vermelho

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