Conexões da retina podem antecipar o caminho de objetos em movimento

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A capacidade de antecipar o movimento é tão importante para a sobrevivência que provavelmente é comum a todos os animais com visão. Diante dessa hipótese, cientistas norte-americanos decidiram analisar os circuitos neurais da retina de primatas a fim de descrever como as partículas oculares podem prever o movimento antes que a informação visual chegue ao cérebro. As conclusões do estudo são importantes para o desenvolvimento de tecnologias na área de Oftalmologia.

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Segundo a Medical Xpress, os pesquisadores da Universidade de Washington partiram do conceito de que os circuitos neurais da retina são compostos por diferentes partículas. À vista disso, eles se concentraram em apenas três: os cones, que são fotorreceptores sensíveis à luz; as células bipolares, que têm função intermediária; e as células ganglionares, responsáveis por coletar e levar informações visuais do olho para o cérebro.

Michael Manookin, professor assistente de Oftalmologia da Escola de Medicina da Universidade de Washington e um dos líderes do experimento, explica que os sinais visuais partem dos cones e convergem para as células bipolares, que se dirigem para uma única célula ganglionar. Esta, por sua vez, extrai os dados e emite de volta os sinais visuais para as regiões do cérebro encarregadas de processar a imagem em movimento.

Para efetuar esse processo, os cientistas projetaram imagens que se afastavam e aproximavam em direção à retina de primatas. Em seguida, eles gravaram os sinais visuais gerados pelas células ganglionares em resposta aos movimentos.

Na sequência, a equipe de Manookin analisou os sinais visuais gerados para verificar se as células ganglionares estavam reproduzindo o que eles denominam de “codificação de movimento preditivo”, isto é, padrões que refletem informações e que podem ser calculadas para prever o movimento futuro de um objeto.

A fim de avaliar a eficácia da transmissão de informações preditivas, os pesquisadores compararam o desempenho das células ganglionares a programas de computadores, específicos para experimentos dessa natureza. Eles, então, descobriram que as partículas da retina eram quase tão eficazes na previsão do movimento quanto um software de alto desempenho.

“É extraordinário perceber que a retina, com um equipamento tão simples, esteja fazendo esses cálculos com tanta eficiência”, expressou Manookin.

Experimento norte-americano descobriu que as conexões neurais da retina são capazes de prever o movimento antes mesmo da informação visual chegar ao cérebro. Créditos: Halytskyi Olexandr/Shutterstock

Ademais, os pesquisadores descobriram que os circuitos neurais da retina podem extrair esses dados de movimentação devido a um tipo de interferência de transmissão que ocorre entre as células bipolares e as células vizinhas (fotorreceptores e células bipolares adjacentes). Desse modo, à medida que um objeto em ação passa pelo campo visual, as informações sobre o movimento “ondulam” através da rede de células bipolares.

Assim, a célula ganglionar coleta as informações que chegam das células bipolares e as codifica em sinais, capazes de “avisar” o cérebro sobre o deslocamento do objeto. Com informes advindos de milhares de células ganglionares, o cérebro pode, então, prever rapidamente a trajetória dos objetos.

Leia mais:

As respostas encontradas pelo experimento norte-americano, a partir de observações sistemáticas do modo como a retina processa as informações de movimento, são importantes para desenvolver tecnologias para auxiliar a visão, como aprimorar a percepção significativa de pessoas que sofrem de cegueira, por exemplo.

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