Cientistas armados com um novo Modelo de computador estão um passo mais perto de desvendar os mistérios incompreensíveis das ilusões de ótica, que enganam o cérebro para ver as cores erradas ao processar imagens.

“Ilusões de contraste simultâneo” é um amplo grupo de ilustrações enganosas que levam as pessoas a acreditar que certas partes de uma imagem são de cores diferentes quando na verdade são da mesma cor. O efeito depende de o ilustrador alterar o brilho ou a cor do plano de fundo para alterar nossa percepção dos objetos em primeiro plano. Por exemplo, na imagem acima, a barra menor no centro da imagem é um cinza sólido, mas parece ser um gradiente de tons variados porque o fundo é mais claro em uma extremidade e mais escuro na outra. Outro exemplo é este Ilusão Munker-Whitemostrado na imagem abaixo, onde 12 esferas aparecem em vermelho, roxo e verde, mas na verdade são do mesmo tom de bege.

Os cientistas sabem amplamente por que essas ilusões funcionam há mais de um século, mas durante todo esse tempo os especialistas não conseguiram chegar a um acordo sobre exatamente como enganá-los. Cérebro. Há duas explicações possíveis. A primeira é que a ilusão é criada de baixo para cima, começando com atividade neural de baixo nível que não requer exposição prévia a esse tipo de ilusão. A segunda abordagem é de cima para baixo, o que significa que requer uma função cerebral superior e aproveita o que seu cérebro aprendeu anteriormente sobre o brilho e a cor da luz ao longo do tempo.

Em um novo estudo publicado em 15 de junho na revista biologia ComputacionalDois pesquisadores usaram um novo modelo de computador que imita a visão humana para resolver o debate de uma vez por todas.

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O modelo, conhecido como “modelo de largura de banda espaçocromática limitada”, usa código de computador para imitar como a rede de células cerebrais, ou neurônios, que primeiro recebe dados dos olhos começa a decodificar uma imagem antes de passar esses dados para outros, “superior As regiões “níveis” do cérebro são totalmente processadas. O modelo divide a imagem em seções, mede o brilho de cada seção e, em seguida, mescla essas pontuações em um único relatório que pode ser enviado ao cérebro, semelhante ao que acontece com a visão humana acontece.

A beleza desse modelo é que o código permite que cada seção seja processada apenas na mesma taxa que os neurônios humanos poderiam julgá-las razoavelmente, de modo que o modelo se limita a se conformar às nossas próprias limitações visuais, de acordo com o coautor do estudo. Jolyon Troscianko, um ecologista visual da Universidade de Exeter, no Reino Unido, disse à Live Science. “Esse aspecto do modelo é particularmente novo – ninguém parece ter considerado o impacto da largura de banda limitada no processamento visual”, acrescentou. Especificamente, o novo modelo leva em consideração a rapidez com que os neurônios podem “disparar” ou enviar uma mensagem para outros neurônios em sua rede.

Os pesquisadores usaram seu novo modelo para a análise mais de 50 ilusões de contraste simultâneas para ver se o programa também reconhece erroneamente certas partes das imagens como cores diferentes, como um humano faria. (Não está claro exatamente quantas ilusões de contraste simultâneas existem, mas provavelmente existem centenas, de acordo com os autores do relatório.)

Durante esses experimentos, o modelo continuou sendo enganado para identificar as cores erradas, disse Troscianko. “Meu colega de trabalho [Daniel Osorio] “Continuou me mandando novas ilusões por e-mail e disse que achava que essa não funcionaria”, acrescentou. “Mas, para nossa surpresa e alegria, em geral, a ilusão foi prevista em quase todos os casos.”

Como o modelo também é “enganado” por essas ilusões sem ter o correspondente poder de processamento complexo do cérebro humano, isso sugere que nem o processamento visual de ordem superior nem a experiência anterior são necessários para que essas ilusões funcionem. Isso parece confirmar a hipótese ascendente de que apenas o processamento neural de nível fundamental é responsável por imagens enganosas, concluíram os autores.

“Essencialmente, muitas ilusões que antes se pensava depender de processamento visual complexo, ou pelo menos processamento visual que requer loops de feedback, podem na verdade ser explicadas em termos de algo tão simples quanto uma única camada de neurônios”, disse Troscianko.

Os resultados apóiam descobertas semelhantes de um estudo de 2020 na revista pesquisa de visão. Neste estudo, crianças nascidas com catarata, mas que tiveram sucesso na remoção da catarata logo após recuperarem a visão, foram enganadas pelas imagens, apesar de não terem experiências visuais anteriores para fornecer contexto para as imagens.