O efeito da cor vermelha nas ondas cerebrais

Resumo: A cor vermelha não é particularmente forte em termos da força das oscilações gama que gera no cérebro.

fonte: ESI

Semáforos vermelhos fazem os motoristas parar. O vermelho produz um efeito de sinal e aviso. Mas isso também se reflete no cérebro?

Pesquisadores do Ernst Strongman Institute (ESI) de Neurociência investigaram essa questão. Eles queriam ver se a cor vermelha estimulava as ondas cerebrais mais fortemente do que outras cores.

O estudo, intitulado “Human Visual Gamma for Color Stimuli”, foi publicado na revista eLife.

A pesquisa de Benjamin J. Stoch, Alina Peter, Isabelle Ehrlich, Zora Nolte e o diretor da ESI, Pascal Fries, concentra-se no córtex visual inicial, também conhecido como V1. É a maior área visual do cérebro e a primeira área a receber informações da retina.

Quando esta região é estimulada por imagens fortes e espacialmente homogêneas, surgem ondas cerebrais (oscilações) com uma frequência específica chamada de banda gama (30-80 Hz). Mas nem todas as imagens geram esse efeito na mesma medida.

Difícil determinar a cor

“Recentemente, muitas pesquisas tentaram explorar quais entradas específicas geram ondas gama”, explica Benjamin J. Stauch, o primeiro autor do estudo. “Uma das entradas visuais parece ser as superfícies coloridas. Especialmente se forem vermelhas. Os pesquisadores interpretaram isso como significando que o vermelho é evolutivamente específico para o sistema visual porque as frutas, por exemplo, geralmente são vermelhas.”

Mas como o efeito da cor pode ser comprovado cientificamente? Ou refutá-lo? Afinal, é difícil determinar objetivamente a cor, e também é difícil comparar cores entre diferentes estudos.

Cada tela do computador produz uma cor diferente, então a cor vermelha em uma tela é diferente da outra. Além disso, existem várias maneiras de identificar cores: com base em uma única tela, julgamentos perceptivos ou com base no que suas entradas fazem na retina humana.

As cores ativam as células fotorreceptoras

Os seres humanos percebem a cor quando as células fotorreceptoras, chamadas cones, na retina são ativadas. Eles respondem a estímulos de luz convertendo-os em sinais elétricos, que são então transmitidos ao cérebro.

Para reconhecer as cores, precisamos de vários tipos de cones. Cada espécie aceita especificamente uma faixa específica de comprimentos de onda: vermelho (cones L), verde (cones M) ou azul (cones S). O cérebro então compara a intensidade com que os respectivos cones estão respondendo e provoca uma impressão de cor.

Funciona de forma semelhante a todos os humanos. Portanto, seria possível identificar objetivamente as cores medindo a intensidade com que elas ativam diferentes cones da retina. Estudos científicos em macacos mostraram que o sistema visual dos primeiros primatas tinha dois eixos cromáticos dependentes desses cones: o eixo LM compara o vermelho ao verde e o eixo S—(L + M) é o amarelo ao violeta.

“Acreditamos que um sistema de coordenadas de cores baseado nesses dois eixos é o correto para identificar cores quando os pesquisadores querem explorar a força das oscilações gama. Ele identifica as cores de acordo com a intensidade e de que forma o sistema visual inicial é ativado”, diz Benjamin J. Stauch.

Ele e sua equipe queriam medir uma amostra maior de indivíduos (N = 30) porque trabalhos anteriores sobre oscilações gama relacionadas à cor haviam sido feitos principalmente com pequenas amostras de alguns primatas ou participantes humanos, e os espectros de ativação do cone podem variar geneticamente de indivíduo para indivíduo. ao indivíduo,

Vermelho e verde têm o mesmo efeito

Ao fazer isso, Benjamin J. Stauch e sua equipe investigaram se o vermelho é distinto e se essa cor causa oscilações gama mais fortes do que o verde de intensidade de cor semelhante (ou seja, anisotropia do cone).

Eles também exploraram uma questão secundária: as oscilações gama induzidas por cores também podem ser detectadas por magnetoencefalografia (MEG), um método para medir as atividades magnéticas do cérebro?

Eles concluíram que a cor vermelha não é particularmente forte em termos da força das oscilações gama que causa. Em vez disso, vermelho e verde produzem oscilações gama com a mesma força no córtex visual inicial na mesma anisotropia absoluta do cone LM.

Além disso, as ondas gama induzidas por cores podem ser medidas em MEG humano quando cuidadosamente processadas, para que pesquisas futuras possam seguir os princípios 3R de experimentos com animais (reduzir, substituir, refinar) usando humanos em vez de primatas não humanos.

As cores que ativam apenas o cone S (azul) geralmente provocam respostas neurais fracas apenas no córtex visual inicial. Até certo ponto, isso é esperado, porque o S-cone é menos comum em retinas de primatas, evolutivamente mais velho e mais lento.

Os resultados deste estudo liderado por cientistas da ESI contribuem para a compreensão de como o córtex visual humano primitivo codifica imagens e pode um dia ser usado para auxiliar no desenvolvimento de próteses visuais. Essas próteses podem tentar ativar o córtex visual para produzir efeitos perceptivos semelhantes à visão em pessoas com danos na retina. No entanto, esse objetivo permanece indefinido.

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Mais precisa ser entendido sobre as respostas específicas do córtex visual à entrada visual.

Sobre esta pesquisa em notícias de neurociência visual

autor: assessoria de imprensa
fonte: ESI
Contato: Assessoria de Imprensa – ESI
foto: Foto creditada a ESI / C. Kernberger

pesquisa original: acesso livre.
“Gama visual humana para estímulos de coresEscrito por Benjamin J. Stausch et al. eLife

Resumo

Gama visual humana para estímulos de cores

Fortes oscilações de banda gama podem ser induzidas no córtex visual inicial de primatas por superfícies de cores homogêneas (Peter et al., 2019; Shirhatti e Ray, 2018). Comparado com outros polimorfos, oscilações gama particularmente fortes foram relatadas para estímulos vermelhos.

No entanto, o processamento de cor pré-cortical e a potência resultante das entradas para V1 geralmente não são totalmente controlados. Portanto, respostas mais fortes ao vermelho podem ser devido a diferenças na força da entrada V1.

Apresentamos estímulos com níveis iguais de luminância e contraste cônico no sistema de coordenadas de cores com base nas respostas do núcleo geniculado lateral, a principal fonte de entrada para a região V1. Usando esses estímulos, registramos ressonância magnética cerebral em 30 participantes humanos.

Encontramos oscilações gama no córtex visual inicial que, em contraste com relatos anteriores, não diferiram entre estímulos vermelhos e verdes de igual contraste de cone LM.

Notavelmente, estímulos azuis com contraste exclusivo no eixo S-cone induziram respostas gama muito fracas, além de domínios menores relacionados a eventos e desempenho de detecção de alterações mais fraco.

A força das respostas gama cromática humana a estímulos no eixo LM pode ser bem explicada pela variância do cone LM e não mostrou um viés vermelho óbvio ao equalizar adequadamente a variância do cone LM.