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Um tipo de movimento ocular muito sutil e aparentemente aleatório chamado desvio ocular pode ser influenciado pelo conhecimento prévio do alvo visual esperado, sugerindo um nível surpreendente de controle cognitivo sobre os olhos, de acordo com um estudo conduzido por neurocientistas da Weill Cornell Medicine.
A descoberta, descrita em 3 de abril em biologia atualacrescenta à compreensão científica de como a visão – longe de ser uma mera absorção de sinais recebidos da retina – é controlada e dirigida por processos cognitivos.
“Esses movimentos oculares são tão minúsculos que nem mesmo estamos conscientes deles, mas nossos cérebros de alguma forma podem usar o conhecimento da tarefa visual para controlá-los”, diz o principal autor do estudo, Dr. Yen-Chu Lin, que realizou o estudo. Trabalho como Fred Plum Fellow em Neurologia de Sistemas e Neurociência no Feil Family Brain and Mind Research Institute na Weill Cornell Medicine.
Dr. Lin trabalha no laboratório do autor sênior do estudo, Dr. Jonathan Victor, professor de neurologia Fred Plum na Weill Cornell Medicine.
O estudo envolveu uma estreita colaboração com o laboratório do Dr. Michele Rucci, professor de cérebro e ciências cognitivas e neurociência da Universidade de Rochester.
Os neurocientistas sabem há décadas que as informações armazenadas na memória podem moldar fortemente o processamento de entradas sensoriais, incluindo os fluxos de dados visuais provenientes dos olhos. Em outras palavras, o que vemos é influenciado pelo que esperamos ver ou pelos requisitos da tarefa em questão.
A maioria dos estudos de controle cognitivo sobre o movimento dos olhos abrange movimentos mais óbvios, como os movimentos “sacárdicos” nos quais os olhos disparam por grandes partes do campo visual. No novo estudo, os drs. Lin e Victor e seus colegas examinaram o desvio ocular, pequenos tremores do olho que ocorrem mesmo quando o olhar parece fixo. Os desvios oculares são movimentos sutis que deslocam um alvo visual na retina por distâncias da ordem de uma fração de milímetro ou mais – através de apenas algumas dezenas de fotorreceptores (cones). Acredita-se que eles melhorem a detecção de pequenos detalhes estacionários em uma cena visual, escaneando-os, convertendo efetivamente detalhes espaciais em trens de sinais visuais no tempo.
Estudos anteriores sugeriram que o desvio ocular e outros “movimentos oculares fixacionais” de pequena escala estão sob controle cognitivo apenas em um sentido amplo – por exemplo, diminuindo a velocidade ao digitalizar cenas mais detalhadas. No novo estudo, os pesquisadores encontraram evidências de um tipo de controle mais preciso.
Usando equipamento sensível no laboratório do Dr. Rucci, os pesquisadores registraram desvios oculares em seis voluntários que foram solicitados a identificar qual de um par de letras (H vs. N ou E vs. F) estava sendo mostrado a eles em um fundo aleatório ruído visual. Com base na modelagem computacional, os cientistas esperavam que os movimentos oculares ideais para discriminar as letras cruzassem os elementos-chave que distinguem as letras em ângulos retos. Assim, eles levantaram a hipótese de que um controle cognitivo mais preciso, se existisse, tenderia a direcionar o desvio ocular nas direções vertical e oblíqua (do canto inferior esquerdo para o canto superior direito) para a discriminação H vs. N, em comparação com movimentos mais estritamente verticais para o Discriminação E vs. F.
Eles descobriram que os movimentos oculares dos sujeitos realmente tendiam a seguir esses padrões – mesmo nos 20% dos testes em que os sujeitos, embora esperassem ver uma letra, viram apenas ruído. O último resultado mostrou que o controle cognitivo do desvio ocular pode ser conduzido apenas pelo conhecimento prévio específico da tarefa visual, independentemente de qualquer informação visual recebida.
“Esses resultados ressaltam a inter-relação entre as partes sensorial e motora da visão – não é possível vê-las separadamente”, disse o Dr. Victor, que também é professor de neurociência no Feil Family Brain and Mind Research Institute em Weill. Cornell.
Ele observou que acredita-se que a direção dos movimentos oculares finos venha de neurônios no tronco cerebral, enquanto o conhecimento da tarefa presumivelmente reside na parte superior do cérebro: o córtex – implicando algum tipo de conexão inconsciente entre eles.
“Os sujeitos estão cientes das tarefas que têm que fazer, mas não sabem que seus olhos estão executando esses pequenos movimentos, mesmo quando você diz a eles”, disse o Dr. Victor.
Estudos dessa via, acrescentou, podem levar a melhores percepções não apenas sobre a neurociência da visão, mas possivelmente também sobre distúrbios visuais – que tradicionalmente são vistos como distúrbios da retina ou do processamento sensorial no cérebro.
“O que nossas descobertas sugerem é que os distúrbios visuais às vezes também podem ter um componente motor, uma vez que a visão ideal depende da capacidade do cérebro de executar esses movimentos muito pequenos”, disse o Dr. Victor.
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