Imagens duplas e Ilusões de óptica 2 – Como o universo interage na luz e sombra

Aplique este teste e descubra o que as formas moldadas por sombreamento revelam sobre o funcionamento do cérebro.

A imagem de uma pessoa na retina tem o mesmo tamanho se vemos um anão bem de perto ou um gigante de longe. A percepção depende, em parte, de empregar certas premissas sobre o mundo para resolver essas ambigüidades, e podemos nos valer de ilusões para descobrir quais são as regras e proposições ocultas no cérebro.

Na figura abaixo os discos são ambíguos; o leitor pode ver a fileira de cima como esferas convexas ou “ovos” iluminados pela esquerda, e a fileira de baixo como cavidades ou vice-versa.

Essa observação revela que os centros visuais no cérebro incorporam a suposição de que uma única fonte de luz ilumina a imagem inteira, algo que faz sentido, tendo em vista que evoluímos em um planeta com um único Sol. Ao mudar conscientemente a fonte de luz da esquerda para a direita, você pode fazer com que os ovos e as cavidades troquem de lugar.

A próxima imagem é ainda mais convincente. Aqui, os discos claros na região superior (à esquerda) sempre parecem ovos, e os claros na região inferior (à direita) são cavidades. Assim, descobrimos outra premissa utilizada pelo sistema visual: ele espera que a luz brilhe de cima.Virando a página de cabeça para baixo, ovos e cavidades de imediato trocam de lugar.

Surpreendentemente, a proposição segundo a qual o brilho da luz vem acima de nossa cabeça é preservada mesmo quando giramos o olhar 180°. Peça a alguém para que segure a página na posição normal de leitura. Depois, olhe de cabeça para baixo. Você verificará que a mudança novamente ocorre, como se o Sol estivesse preso à sua cabeça e projetando a luz do chão para cima. Sinais do centro de equilíbrio de seu corpo – o sistema vestibular – orientados pelas posições de partículas de carbonato de cálcio presentes na orelha interna, denominadas otólitos, viajam até os centros visuais para corrigir a imagem (de modo que o mundo continue a parecer de cabeça para cima), mas não corrigem a posição do Sol.

Com base nesse experimento, aprendemos que, apesar da impressão de perfeita unidade, nossa visão é mediada por diversos módulos de processamento de informações paralelos existentes no cérebro. Alguns dos módulos conectam-se ao sistema vestibular; isso, porém, não acontece com o módulo que determina formas com base em seu sombreamento. A razão disso talvez seja que a correção do posicionamento de uma imagem em relação às chamadas coordenadas centradas no mundo seria demasiado dispendiosa sob o aspecto computacional e consumiria muito tempo. Nossos ancestrais normalmente mantinham a cabeça na posição ereta, de modo que o cérebro pode improvisar com essa simplificação (ou premissa simplificadora).

Se você olhar para a figura ao lado,  verificará que é capaz, quase de imediato, de agrupar mentalmente todos os ovos, distinguindo-os das cavidades. Como os cientistas visuais descobriram décadas atrás, somente determinados aspectos elementares extraídos logo no início do processamento visual “saltam aos olhos” e podem ser agrupados dessa maneira. Por exemplo, seu cérebro pode discernir um conjunto de pontos vermelhos sobre um fundo de pontos verdes, mas não é capaz de agrupar “figurinhas sorrindo” distribuídas sobre um fundo de “figurinhas zangadas”. As cores, portanto, são um aspecto primitivo separado no início do processamento, mas um sorriso, não. (Faz sentido, do ponto de vista da sobrevivência, ser capaz de reunir fragmentos de cores similares. Um leão oculto atrás de uma cortina de folhagem verde é visível apenas como fragmentos dourados, mas o cérebro visual monta os fragmentos de modo a formar uma imagem dourada de leão inteiro e adverte: “Fuja imediatamente!”).

O fato de podermos agrupar os ovos na figura acima  implica que a informação de sombreamento, assim como as cores, é separada no início do processamento visual. Essa predição foi confirmada, nos últimos anos, mediante o registro da atividade nos neurônios de macacos e a realização de experimentos de imageamento cerebral em seres humanos. No lado direito da figura acima, onde os círculos exibem a mesma polaridade “claro versus escuro” que do lado esquerdo, não podemos perceber os agrupamentos; esse fato sugere a importância da percepção de profundidade como um indício isolado no início do processamento visual.

É evidente que, no curso de milhões de anos, a evolução “descobriu” e tirou proveito dos princípios de sombreamento que os pesquisadores começaram a explorar apenas recentemente. As gazelas têm barriga branca e dorso escuro – portanto, um “contra-sombreamento” – que neutraliza o efeito da luz do Sol incidente de cima para baixo. O resultado é uma redução no efeito de “saltar aos olhos”. Por isso elas parecem mais magricelas e menos apetitosas aos olhos de um predador. As lagartas também exibem um contra-sombreamento, e assim ficam mais parecidas com as folhas planas que comem. Um tipo de polvo é capaz até mesmo de inverter seu contra-sombreamento: se suspendermos o polvo de cabeça para baixo, ele usará células produtoras de pigmentos existentes na pele, denominadas cromatóforos, que são controladas por seus sinais de entrada no sistema vestibular, para inverter suas áreas mais escuras e mais claras.

Charles Darwin percebeu um notável exemplo do emprego do sombreamento, pela natureza, nas proeminentes manchas semelhantes aos olhos existentes nas longas caudas de faisões argos. Com as penas da cauda em repouso horizontal, os “olhos” são matizados da esquerda para a direita. Mas ao se exibirem buscando um par para o acasalamento, as penas da cauda ficam eretas. Nesta posição, as manchas tornam-se esmaecidas em cima, e seu colorido mais carregado fica abaixo, de modo que os discos parecem bojudos, como brilhantes esferas metálicas – são o equivalente avícola das jóias usadas por humanos.
O fato de alguns círculos sombreados simples poderem evidenciar as premissas subjacentes a nosso sistema visual, e até mesmo como esses princípios desempenharam um papel na forma de adaptações evolucionárias, mostra como as ilusões visuais nos ajudam a compreender a natureza da percepção.

Autores: Vilayanur S. Ramachandran e Diane Rogers-Ramachandran;
Trabalham juntos em estudos de percepção visual do Centro para Estudo do Cérebro e da Cognição, da Universidade da Califórnia, em San Diego.

Ramachandran é autor de Phantoms in the Brain, ex-bolsista da Universidade de Oxford e ganhador, entre outros prêmios, da medalha Ariëns Kappers, concedida pela Academia Real de Artes e Ciências da Holanda. Foi convidado também para as palestras Reith da BBC em 2003.
Rogers-Ramachandran foi pesquisadora da Universidade da Carolina do Norte, em Chapel Hill.

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