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# Biologia# Neurociência

Luz Pisca-Pisca: Sacadas sobre Nossa Visão

Explora como nossos olhos percebem luz piscando em diferentes campos visuais.

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Nossa visão funciona melhor no centro do nosso campo visual, onde conseguimos ver as coisas claramente, mas essa habilidade muda quando olhamos para as bordas. Esse artigo fala sobre como nossos olhos e cérebro reagem a diferentes tipos de sinais de luz, especialmente quando piscam ou mudam rápido. Vamos discutir como essas reações variam dependendo da área da nossa visão, conhecida como Excentricidade.

Estrutura dos Nossos Olhos

A retina dos nossos olhos tem células especiais chamadas cones que ajudam a detectar cores e brilho. Esses cones estão bem densos na fóvea, a parte central da retina, por isso conseguimos ver as coisas claramente lá. À medida que nos afastamos da fóvea para as bordas da nossa visão, a quantidade de cones diminui, o que significa que vemos menos detalhes.

Temos três tipos de cones:

  1. L-cones, que são sensíveis à luz vermelha.
  2. M-cones, que respondem à luz verde.
  3. S-cones, que detectam luz azul.

Esses cones trabalham juntos para formar canais na nossa visão. Os principais canais são:

  • Canal Acromático para detectar brilho.
  • Canal Vermelho-Verde para diferenças entre vermelho e verde.
  • Canal Azul-Amarelo para diferenças entre azul e amarelo.

Como Processamos Luz Pisca

Quando a luz pisca, nossos olhos e cérebro precisam processar essas mudanças rápido. A velocidade com que conseguimos detectar a piscada varia dependendo de onde estamos olhando. Por exemplo, podemos notar melhor a piscada na nossa visão periférica do que no centro.

Pesquisas mostram que nosso cérebro filtra essa informação piscante enquanto ela passa da retina por várias vias até chegar ao córtex visual, a parte do cérebro que interpreta o que vemos. Entender esse filtro ajuda a gente a entender como percebemos o mundo ao nosso redor.

Medindo Nossas Respostas à Luz

Para estudar como diferentes áreas da nossa visão reagem à luz piscante, os pesquisadores usam uma técnica que mede a atividade cerebral enquanto os participantes olham para diferentes padrões de luz. Ao mostrar várias cores e velocidades de luz piscante, os pesquisadores conseguem saber quão bem os cérebros dos participantes processam esses sinais.

Durante esses testes, os participantes veem uma tela grande onde os padrões de luz são apresentados por curtos períodos. Os pesquisadores usam técnicas avançadas de imagem para ver como o cérebro responde a esses padrões.

Principais Descobertas

1. Sensibilidade à Piscada na Visão

Quando a luz pisca a diferentes velocidades, a resposta do cérebro muda. Isso é conhecido como sensibilidade temporal. Os pesquisadores descobriram que o córtex visual responde bem a certas velocidades de piscada, mostrando como nossa visão se adapta a essas mudanças.

2. Excentricidade e Sensibilidade Temporal

A capacidade de detectar piscadas muda quando olhamos para além do centro da nossa visão. Em geral, o cérebro parece lidar melhor com as piscadas em certas velocidades, mesmo na visão periférica. O estudo mostra que, embora a intensidade das respostas diminua na visão periférica, a capacidade de detectar piscadas não diminui tanto quanto se esperava.

3. Diferenças nas Respostas aos Canais de Cor

O cérebro processa sinais de diferentes canais de cor de maneira única. A pesquisa indicou que, enquanto o canal acromático (brilho) tende a ter maior sensibilidade no centro, ele não melhora significativamente nas bordas. Isso contrasta com as respostas cromáticas, onde o cérebro mostrou diferentes níveis de sensibilidade dependendo da distância do centro.

4. Influência de Estímulos Anteriores

A pesquisa também analisou como estímulos anteriores influenciam a percepção atual. Por exemplo, se um participante vê uma piscada rápida, seu cérebro pode responder menos ao próximo estímulo de piscada. Isso destaca uma espécie de adaptação neural, onde o cérebro ajusta sua resposta com base no que acabou de processar.

Importância da Pesquisa

Entender como nossa visão lida com luz piscante pode ajudar a melhorar tecnologias que dependem de informações visuais. Por exemplo, melhores designs para telas, melhor treinamento para tarefas visuais e insights sobre certas deficiências visuais podem surgir desse conhecimento.

Conclusão

Nossa habilidade de ver e responder à luz piscante é complexa e varia em diferentes áreas da nossa visão. Essa pesquisa ilumina as maneiras intrincadas como nossos olhos e cérebros trabalham juntos para processar informações visuais, destacando as diferenças entre a visão central e a periférica. À medida que continuamos desvendando as complexidades da percepção visual, podemos aplicar esses insights em várias áreas, incluindo neurociência, tecnologia e saúde.

Fonte original

Título: Temporal sensitivity for achromatic and chromatic flicker across the visual cortex

Resumo: The retinal ganglion cells (RGCs) receive different combinations of L, M, and S cone inputs and give rise to one achromatic and two chromatic post-receptoral channels. Beyond the retina, RGC outputs are subject to filtering and normalization along the geniculo-striate pathway, ultimately producing the properties of human vision. The goal of the current study was to determine temporal sensitivity across the three post-receptoral channels in subcortical and cortical regions involved in vision. We measured functional magnetic resonance imaging (MRI) responses at 7 Tesla from three participants (two males, one female) viewing a high-contrast, flickering, spatially-uniform wide field (~140{degrees}). Stimulus flicker frequency varied logarithmically between 2 and 64 Hz and targeted the L+M+S, L-M, and S-[L+M] cone combinations. These measurements were used to create temporal sensitivity functions of primary visual cortex (V1) across eccentricity, and spatially averaged responses from lateral geniculate nucleus (LGN), V2/V3, hV4, and V3A/B. Functional MRI responses reflected known properties of the visual system, including higher peak temporal sensitivity to achromatic vs. chromatic stimuli, and low-pass filtering between the LGN and V1. Peak temporal sensitivity increased across levels of the cortical visual hierarchy. Unexpectedly, peak temporal sensitivity varied little across eccentricity within area V1. Measures of adaptation and distributed pattern activity revealed a subtle influence of 64 Hz achromatic flicker in area V1, despite this stimulus evoking only a minimal overall response. Comparison of measured cortical responses to a model of integrated retinal output to our stimuli demonstrates that extensive filtering and amplification is applied to post-retinal signals. Significance StatementWe report the temporal sensitivity of human visual cortex across the three canonical post-receptoral channels from central vision to the far periphery. Functional MRI measurements of responses from the LGN, V1, and higher visual cortical areas demonstrate modification of temporal sensitivity across the visual hierarchy. This includes amplification of chromatic signals between the LGN and V1, and an increase in peak temporal sensitivity in visual areas beyond V1. Within V1, we find a surprising stability of peak temporal sensitivity in the periphery for all three post-receptoral directions. Comparison of our results to a model of retinal output demonstrates the presence of substantial post-retinal filtering, yielding greater uniformity of responses across area V1 than would be predicted from unmodified retinal signals.

Autores: Geoffrey Karl Aguirre, C. P. Gentile, M. Spitschan, H. O. Taskin, A. S. Bock

Última atualização: 2024-02-14 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.24.550403

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.24.550403.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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