Como o cérebro seleciona estímulos visuais

A atividade elétrica do cérebro humano pode ser dividida em diferentes faixas de frequência. As ondas gama relativamente pouco pesquisadas, por exemplo, são detectadas em funções cerebrais superiores e provavelmente também desempenham um papel quando diferentes áreas do cérebro são sincronizadas. De acordo com a hipótese da "gama de atenção", eles também ocorrem quando um estímulo é selecionado a partir de uma variedade de estímulos visuais.

Conseqüentemente, o cérebro inicialmente reage em um nível inconsciente com essas ondas cerebrais a sinais selecionados para os quais a atenção é atraída e que, portanto, são processados ​​com mais eficiência. Um estudo internacional, no qual os pesquisadores LMU também estiveram fortemente envolvidos, agora mostrou que a atividade gama externa pode realmente encurtar o tempo de resposta a um sinal. “Se a localização do estímulo procurado foi precedida por uma oscilação de 50 Hertz, os assuntos de teste reagiram muito mais rapidamente”, relata o Dr. Frank Bauer, um dos dois primeiros autores da obra. "Essa oscilação não pode ser percebida conscientemente, mas está na faixa da banda gama e provavelmente dispara correntes de alta frequência no cérebro - que então direcionam a atenção para este local no campo visual." (PNAS Early Edition, 5 de janeiro de 2009)

A atividade elétrica dos neurônios no cérebro humano pode ser detectada como flutuações de voltagem na superfície da cabeça. Dependendo da frequência - ou seja, o número de sinais neurais por segundo - essas ondas cerebrais caem em diferentes áreas que são características de certas fases da vida e estados de consciência. Ondas alfa de cerca de dez hertz caracterizam a vigília relaxada, enquanto ondas delta de apenas alguns hertz são típicas do cérebro da criança - ou adultos em sono profundo.

Há alguns anos, além dessas e de outras faixas de frequência, foram descobertas ondas gama, cujas funções ainda não foram totalmente decifradas. O que é certo é que essas ondas cerebrais de alta frequência na faixa de 40 a 70 Hertz ocorrem em funções complexas do cérebro - e podem nos ajudar a encontrar a agulha no palheiro. Do ponto de vista neurocientífico, a questão do que acontece no cérebro é interessante quando apenas sinais visuais individuais devem ser processados ​​seletivamente e rapidamente quando há uma abundância de outros estímulos.

De acordo com a hipótese recentemente formulada "Atenção-Gama", a atenção é transmitida por meio da sincronização de neurônios na faixa gama. Consequentemente, o desvio da atenção desencadeia ondas gama no cérebro, o que permite o processamento preferencial de sinais. No presente estudo, os pesquisadores tentaram desencadear a atividade gama no cérebro dos sujeitos de teste de fora para testar o efeito dessas ondas cerebrais no tempo de reação dos participantes.

"Os assuntos de teste devem descobrir certos estímulos que aparecem em uma das três posições possíveis em uma tela o mais rápido possível", relata Bauer. "Se houvesse uma oscilação na faixa de gama no mesmo ponto antes do estímulo, os assuntos de teste tiveram um tempo de reação significativamente mais curto: eles reagiram mais rapidamente ao sinal subsequente. Suspeitamos que a oscilação de 50 Hertz corresponde à atividade gama em o cérebro das cobaias causou. "

Embora os participantes não consigam perceber conscientemente o sinal gama por si próprios, isso chamaria a atenção para a localização do alvo, onde o sinal que procuram pode ser visto pouco depois.

Em outros experimentos, os pesquisadores também foram capazes de demonstrar que o efeito alcançou um efeito máximo em 50 Hertz, enquanto o efeito não era mais significativo em frequências mais baixas de um máximo de 35 Hertz. Além disso, o efeito só ocorria se a oscilação ocorresse por mais de 200 milissegundos, ou seja, milésimos de segundo, antes de o sinal desejado ser apresentado. “Com certeza vamos dar continuidade ao projeto”, relata Bauer. "Porque agora é uma questão de rastrear a atividade elétrica do cérebro durante esses processos."

publicação:

"Gamma flicker desencadeia seleção atencional sem consciência", Frank Bauer, Samuel W. Cheadle, Andrew Parton, Hermann J. Müller e Marius Usher, PNAS Early Edition, 5. Janeiro 2009

Fonte: Munique [LMU]