Rivalidade binóculo

Fonte: Laboratório de Jonathan Flombaum - Universidade Johns Hopkins

Por que as pessoas têm dois olhos voltados para a frente? Ao apresentar ao cérebro duas imagens tão ligeiramente diferentes, torna-se possível compreender problemas visuais que são muito mais difíceis de processar através de um único olho. O principal deles é o problema da percepção 3D, vendo o mundo em três dimensões, apesar das entradas de retina em apenas duas dimensões.

O que acontece se cada olho receber duas imagens completamente diferentes? Isso não acontece na natureza, com certeza, mas pode ser inventado em laboratório em uma configuração chamada rivalidade binóculo.

A rivalidade binóculo é um paradigma laboratorial comum para investigar as formas como o cérebro integra informações a partir de dois olhos e, nos últimos anos, os mecanismos responsáveis pela produção de experiência consciente.

1. Equipamento

1. Para produzir facilmente rivalidade binóculo, use um par de óculos vermelho-ciano (Figura 1).
   
   Figura 1. Um par de óculos de rivalidade vermelho-ciano. Os óculos possibilitam apresentar duas imagens sobrepostas de tal forma que apenas uma chega a cada olho. A lente vermelha filtrará toda a luz vermelha antes de atingir o olho do espectador, e a lente ciano filtrará toda a luz azul. Isso significa que uma imagem azul colorida não vai chegar aos olhos com a lente vermelha, e uma imagem vermelha não vai chegar aos olhos atrás da lente azul
2. Um cronômetro também será necessário.

2. Estímulo

1. Uma demonstração fácil tendo a ver com rivalidade envolve palavras sem sentido sobrepostas a algo significativo.
2. No PowerPoint©, crie um slide com a palavra 'Olá' escrito em azul, e em cima dele escreva as letras 'Cfbal' escritas em vermelho. Faça a palavra em cima 50% transparente. Vai ficar assim(Figura 2).

Figura 2. Estímulo amostral para uma demonstração de rivalidade binóculo. A palavra "Olá" está escrita em azul, e em um vermelho 50% transparente, as letras sem sentido 'Cfbal' são escritas em cima.

3. Executando o experimento

1. Imprima o slide em um pedaço de papel branco. Coloque um participante em frente ao jornal e peça para colocar os óculos.
2. Defina o cronômetro para contagem regressiva de 120 segundos.
3. Instrua o participante que a cada dez segundos eles serão solicitados a relatar o que vêem, e que eles devem responder de uma das três maneiras, 'Olá', 'Cfbal', ou 'Misto / Incerto'.
4. Comece a contagem, e a cada dez segundos, pergunte ao participante o que ele vê. Abaixe as respostas.

Os resultados podem ser gráficos plotando os dados brutos(Figura 3),que é o que o participante relatou ver como uma função do tempo.

Figura 3. Os participantes relatam o que ele vê a cada 10 segundos. A maioria dos relatórios envolve a palavra coerente "Olá". Mas, criticamente, o objeto que o participante está ciente das mudanças com frequência, e pode mudar rapidamente.

Uma coisa que deve ficar clara é que o participante tende a ficar apenas atento a uma das palavras de cada vez. O que eles estão cientes a qualquer momento pode mudar rapidamente e com frequência embora. Isso sugere que o cérebro reconhece que algo não está certo, e tenta apresentar uma imagem estável ao observador — só que aqui, o cérebro não pode decidir qual é a imagem estável certa.

A partir desses dados brutos, a proporção de cada tipo de relatório também pode ser grafada(Figura 4).

Figura 4. Porcentagem de relatórios de cada categoria de imagem visual. A maioria dos relatórios envolve claramente a palavra coerente "Olá".

Olhar para os resultados como este deve deixar claro que, embora a experiência do participante tenha mudado rapidamente e com frequência, a palavra "Olá" dominou. Este e resultados similares são tomados como evidência de que o cérebro avalia o conteúdo de cada imagem e prefere trazer à consciência coisas que fazem sentido, são familiares e têm significado.

A rivalidade binóculo forma a base para a maioria dos filmes e jogos 3D — embora hoje em dia, eles geralmente usam outros tipos de filtros, não vermelho e ciano. A lógica é a mesma: se duas imagens são diferentes da maneira certa, e apresentadas a cada olho separadamente, então o cérebro pode ser enganado para ver 3D quando a superfície que está olhando é realmente 2D, como uma tela de filme.

Se você olhar para esta foto(Figura 5) com os óculos, ela deve parecer ser 3D.

Figura 5. Uma amostra de um estímulo 3D que se aproveita da rivalidade binóculo. Neste caso, as duas imagens sobrepostas são idênticas, mas ligeiramente desalinhadas. Isso se aproveita do fato de que o cérebro sempre usa um leve desalinhamento nas duas imagens que chegam aos olhos para inferir relações 3D entre objetos no mundo.

Nos últimos anos, a rivalidade binóculo também se tornou um dos principais paradigmas utilizados em estudos que tentam encontrar os 'Correlações Neurais da Consciência', NCC para abreviar. A ideia é que alguns eventos no cérebro humano devem tornar a informação — e informações visuais em particular— conscientes. O que é que eles são? A rivalidade binóculo permite que os pesquisadores com ferramentas de neuroimagem saibam quando a natureza da experiência consciente de uma pessoa está mudando repentinamente — como o participante desta demonstração que passou de ver uma palavra para a outra. Os pesquisadores podem então tentar mapear essas mudanças na experiência consciente em eventos que ocorrem no cérebro nesses momentos. Por exemplo, é sabido há algum tempo que diferentes estados de vigília — seja uma pessoa dormindo, relaxada ou bem acordada e até mesmo no limite — cada uma se correlaciona com diferentes ondas cerebrais, medidas usando o eletroencefalograma(Figura 6). A pesquisa atual está tentando determinar se as mudanças entre estados de vigília se correlacionam com mudanças na percepção consciente, diagnosticadas usando o paradigma da rivalidade binóculo.

Figura 6. Ondas cerebrais adultas normais. Ondas cerebrais adultas normais para adultos acordam com atividade mental, acordadas e descansando, dormindo e em um sono profundo.