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Ciências da Linguagem e da
Cognição
As apresentações power-point resultam de contribuições de:
! António Branco ! Helder Coelho ! Luis Antunes ! João Balsa
Percepção
Processamento de Informação visual
Agnosias visuais
Percepção
"
“Será a nossa percepção realmente
contínua como parece, ou está dividida
em parcelas de tempo, discretas,
semelhantes às películas de um filme?”
Christof Koch, Scientific American 2005
Globo ocular
"
Retina
! conversão de energia luminosa em eléctrica
! células foto-receptoras: cones e bastonetes
Globo ocular
"
Cones
! 3 milhões
! concentrados na fóvea
! Maior resolução e sensibilidade à côr ! Assegura visão diurna
! Fixar o olhar: assegura projecção na fóvea
"
Bastonetes
! 100 milhões
! distribuídos pela retina
! Menor resolução mas maior sensibilidade à variação de intensidade luminosa e movimento ! Asseguram visão nocturna
Hierarquia
conectiva
" Contra-lateralidade
! ambos os olhos enviam informação para ambos os
hemisférios
! informação do campo visual esq. segue para o
hemisf. dir. (e vice-versa)
" Hierarquia
! Globo ocular: (nervo óptico: feixe de axónios)
! Núcleos sub-corticais
! Córtex
" Corpos geniculados externos
! contribui distinção de pormenores e objectos
" Tubérculos quadrigémeos anteriores
(tálamo) (superior colliculus)
! contribui distinção de localização de objectos no
espaço
Circuitos do "quê" e "onde"
" Experiências de Mishkin
" Fase 1:
! Macacos treinados para discriminar objectos; para localizar objecto
" Fase 2: lesões diferenciadas em dois grupos
! córtex inferior temporal ! córtex superior parietal
" Observação de défices diferentes
! córtex inferior temporal: incapacidade de discriminação de objectos
! córtex superior parietal: incapacidade de localização
" Temporal Inferior: "quê” " Parietal Superior: "onde”
Habib, p.148,149
"
Retina
! cones/bastonetes; bipolares; ganglionares
"
Gânglios
! campo receptor circular, até 2 mm na zona de
menor acuidade da retina
! duas zonas concêntricas
! operam primeira triagem dos estímulos visuais, de
nível muito básico
"
Células on / off
! gânglios tem frequência de disparo espontânea
! células "on-off": zona central - excitadora; zona
periférica - inibidora (vice versa na células "off-on")
! operam alguma discretização
Habib, p.134; 135
Discriminação visual
Codificação de informação
visual
"
Contraste
! Processamento de informação visual:
identificação cumulativa de contrastes.
"
Nível seguinte, nível cortical:
! Células detectoras de barras
" importa a localização (no centro), a
largura, e a direcção
! Células detectoras de bordos
! 30-50 msec para os impulsos nervosos viajarem da retina até ao córtex cerebral.
Hiper-colunas e Mapas de
características
" Hiper-colunas
! "paralelipípedos" de córtex visual ! 2 mm2 face externa
! 2 blocos de cada olho para a mesma zona do campo visual
! Cada bloco: sequência de células (50microns) detectoras de direcção:
" sucessão geomética de +/- 10 graus
! Cada bloco: células "cavilha" para processar a côr
" Mapas de características
! forma, côr, direcção do movimento são processados subsequentemente em áreas associativas diferentes e específicas
Profundidade e 3D
"
Indícios binoculares
" Convergência binocular
!
longe: nervos interiores
distendem-se
" disparidade binocular
(estereopsia)
!
longe: menor
disparidade entre vistas
dos dois olhos
Sternberg, p.121
Profundidade e 3D
"
Indícios monoculares
"
Gradiente de textura
!
longe: elementos mais
compactados
"
Paralaxe do movimento
!
longe: elementos em
movimento, a sua imagem
move-se mais lenta na retina
Chang, p.256
Info visual vs. Reconhecimento de
objectos
Info visual vs.
Reconhecimento de objectos
"
Patologias são evidência empírica
! Vários níveis consecutivos de processamento e integração
da informação visual numa experiência perceptiva
" Processamento de informação visual
# identificar elementos visuais básicos
" Reconhecimento de padrões e objectos
"
Mais evidência (não patológica)
! Imagens "difíceis" de processar
Anderson, p38
Agnosias visuais
"
Agnosia perceptiva
! Benson & Greenberg, 1969: Soldado: Lesão do cérebro por
inalação de monóxido de carbono
! Capaz:
" de reconhecer (por tacto, cheiro, som) os objectos; " de discriminar cores, intensidade luminosa e
" Perceber direcção do movimento de um objecto
! Incapaz:
" identificar objectos vistos;
" distinguir ou desenhar objectos simples: um quadrado de um círculo
Anderson, p37
Agnosias visuais
"
Agnosia associativa
! Ratcliff & Newcombe, 1982
! Capaz: ... também de reconhecer formas simples e copiar desenho
de objectos
! Incapaz: identificar o objecto desenhado
Anderson, p37
Info visual vs.
Reconhecimento de objectos
"
Agnosias das cores
! Perda da visão colorida numa parte do campo visual /
lesões área córtex occipital abaixo do rego calcarino
"
Síndrome de Balint
! perturbação da capacidade de localizar um alvo que entre
no campo visual / lesões em áreas do córtex parietal
Processamento Inteligente
Humano
TESES DE DAVID MARR
(1979)
"
Tese1: “Os níveis superiores da hierarquia
de abstracção devem suportar o fluxo de
informação em ambas as direcções”.
"
Tese2: “Deve existir uma maior interacção
entre as representações de baixo nível (do
tipo imagens) e as de alto nível (do tipo
simbólico)”.
(Confirmação biológica por Hubel e Wiesel,1980, das duas teses da Visão Computacional dão prémio Nobel em 1982).
Percepção Visual (2005)
" Porquê as imagens (de filmes) parecem as mesmas quando
olhadas a partir de ângulos diferentes?
" Se o cérebro processasse as imagens do mesmo modo que o faz
com os objectos reais, não deveríamos ver as coisas nas imagens a mudarem e ficarem distorcidas para todas os locais de uma sala de cinema donde são olhadas?
" O sistema visual humano corrige automaticamente tais distorções,
mas até agora não tinha sido possível explicar como tal era feito.
" Usando uma série de experiências psicofísicas, Banks, Girshick e
Vishwanath mostraram que o sistema visual ajusta-se ao ponto
de vista. De facto, o cérebro faz pequenos ajustes às imagens que
os olhos recebem.
Percepção Visual
"
A percepção visual das imagens projectadas é um factor
chave na tomada de decisão humana.
"
A compreensão do modo como os seres humanos vêm e
percebem as imagens fornecerá uma melhor explicação
sobre os modos como as pessoas respondem bem a certas
imagens e mal a outras.
"
Estes conhecimentos vão ter repercussões no projecto de
melhores dispositivos para visualizar filmes a 3D e para criar
imagens de computação gráfica mais realistas. E, também
para se entender como os olhos e o cérebro trabalham, o que
terá aplicação em medicina e psicologia.
Questões
"
Será que o cinema, a televisão e os jogos de
vídeo têm um efeito subliminar nos espectadores?
"
Até que ponto os sinais visuais nos podem fazem
mal ao ponto de nos levarem a certos
comportamentos perigosos?
"
Será a percepção subconsciente a raíz do mal?
Reconhecimento Facial
"
Com que tipos de conhecimento nasce um bebé?
"
Os bebés (de macacos e humanos) até 6 meses de idade são
capazes de distinguir as faces de alguém dos outros seres
que já conheciam.
"
Os bebés aprendem a reconhecer uma nova cara através de
um processo que troca percepções em largura com as em
profundidade. O mesmo ocorre com os sons da voz.
"
O conhecimento inato sobre as caras muda ao longo do
tempo devido às experiências visuais. Estas aptidões
desenvolvem-se em conjunto graças a um único aparelho de
sintonização. Os bebés aprendem a reconhecer a cara e a
Percepção Subconsciente
" Estudos recentes (2005) sugerem que o cérebro parece uma
grande e poderosa máquina de simulação.
" Usando os vários caminhos da percepção, à nossa disposição,
criamos uma imagem mental do nosso ambiente, mas nem todos os meios de aquisição de dados do cérebro ocorrem
conscientemente.
" Investigações mostraram que a maioria dos dados visuais a que
estamos expostos escorregam por nós sem serem registados, embora continuem a estar na rede de processamento do cérebro.
" Questão: Será que o fluxo incessante de dados que entra nas vias
neuronais do cérebro terá algum efeito no nosso comportamento?
Percepção Subconsciente
Construção da Visão
" A visão começa com a formação de uma imagem na parte de
detrás do olho, a qual estimula um fluxo de impulsos nervosos em direcção ao córtex visual, onde os sinais são depois interpretados.
" No estudo da influência de uma imagem invisível sobre a visão
consciente, feito por Colin Clifford e Justin Harris da Universidade de Sydney, mascararam uma imagem que podia ser percebida pelo cérebro, mas não detectada conscientemente.
" Mostraram que a imagem invisível recebida por um olho podia
influenciar o aparecimento de uma imagem no outro olho: os sinais de uma imagem invisível podem viajar no cérebro pelo menos até ao ponto onde os sinais dos dois olhos são processados.
Construção da Visão
" Para atingirem aquele ponto, os sinais de cada olho podem ser dirigidos do meio do cérebro até ao lobo ocipital, na parte detrás da cabeça.
" O lobo ocipital é, desde há muito, conhecido como o sítio especializado do processamento visual, e muitos cientistas acreditam que é também o lugar da consciência visual.
" Os estudos de Clifford e Harris põem em causa esta crença, mostrando que a actividade do lobo ocipital pode ocorrer na ausência da consciência visual da percepção.
" O clima de terror é um exemplo de os nossos cérebros serem inundados com imagens dos media, muitas das quais podem chegar às vias neuronais subconscientes e afectar as nossas emoções e comportamentos.
Papel da Consciência
"
Será que a consciência é o dispositivo capaz de nos impedir
de entrar em histeria quando há uma ameaça forte à
sociedade?
"
Será que é ela também que nos mantem a cabeça fria durante
as situações de stress? Todavia, esta aptidão não é usada
frequentemente pelas populações!
"
Quando a sociedade enfrenta um ataque (Setembro 11), o
pensamento consciente parece capitular perante um conjunto
de comportamentos instintivos primários. E, a sociedade,
outrora tolerante, cai numa espécie de paranóia tribal capaz
de trocar as liberdades ganhas com esforço e os códigos
Percepção Subconsciente
"
Será a percepção subconsciente a raíz do mal?
! De facto, os comportamentos relacionados com a percepção das
ameaças podem ser construídos como sobre-reacções emotivas, onde as respostas emocionais instintivas dominam a razão.
"
Walter Freeman, da Universidade de Berkeley, afirma que a
emoção e o pensamento racional, em resposta a estímulos
externos, não são facilmente separados, e que existem como
uma parte intrínseca da espécie humana.
"
Eles determinam o comportamento de um indivíduo em face
de uma escolha crítica ou de um evento traumático.
Percepção Subconsciente
" A emoção é uma resposta a um conjunto de circunstâncias, que se
relacionam com as experiências passadas e específicas de um indivíduo particular.
" Num nível mais complexo, as emoções são experiências, que
acompanham acções emergentes associadas com ganhos ou perdas futuras.
" Por outro lado, a consciência não gera a emoção, e tem mais a ver
com o seu controle.
" As emoções são importantes pois fornecem um suporte
comunicativo e catártico, e deste modo permitem a expressão dos sentimentos.
" A consciência dá a oportunidade de pôr as emoções negativas de
Meditação: atenção vs.
consciência
" Estudos de Olivia Carter e Jack Pettigrew da Universidade de
Queensland sobre a meditação budista revelaram que os estados mentais, e os seus mecanismos neuronais subjacentes, têm uma grande influência na experiência visual consciente.
" A meditação influencia a rivalidade perceptual, entre a atenção e
a consciência, que surge quando imagens diferentes são apresentadas a cada olho.
" Dá-se então uma flutuação (durante alguns segundos) na imagem
dominante que é conscientemente percebida.
" Embora estes eventos neuronais não estejam ainda completamente
compreendidos pensa-se que eles envolvem os mecanismos
Meditação de Um Ponto
" Trabalhos anteriores tinham sugerido que a meditação podia
alterar certos aspectos da actividade neuronal do cérebro, embora o significado destas alterações, no que respeita a compreensão da função cerebral, permaneça confusa.
" Para compreender como a percepção visual é regulada no cérebro
investigou-se até que ponto certos tipos da prática de meditação podem influenciar a experiência consciente da rivalidade
perceptual visual.
" Os resultados mais surpreendentes surgiram com monges budistas
capazes de manterem o foco de atenção num único objecto ou
pensamento, enfoque que conduz à estabilidade e clareza da mente.
Na fronteira das
neurociências
"
A meditação é acompanhada por uma forte actividade
de ondas gama cerebrais (frequência de 40 ciclos por
segundo), indicadora de pensamento concentrado.
"
As ondas gama são normalmente fracas nos
electroencefalogramas (EEG), mas nos casos de
meditação ficam muito fortes.
"
Além disso, as oscilações de diversas partes do córtex
ficam sincronizadas, um fenómeno que ocorre algumas
vezes em pacientes sob anestesia.
"
Durante a meditação, muitas partes do cérebro ficam
activas, em particular o lobo pré-frontal esquerdo
Meditação de Um Ponto
"
Os monges que praticam a meditação de um ponto
conseguem maiores durações da dominação perceptual, o
que sugere que os processos associados com este tipo de
meditação (envolvendo a capacidade de estabilizar a mente)
contribuem para o prolongamento do controle perceptual.
"
Ou seja, a rivalidade perceptual pode ser modulada por
influências neuronais descendentes de alto nível.
"
