Ilusão de Ponzo

Em 1913 um psicólogo italiano chamado Mario Ponzo (1882 -1960) apresentou uma ilusão geométrica simples. Essa ilusão recebeu o seu nome: ilusão de Ponzo. Se você olhar a Figura 1, verá que as linhas amarelas parecem ter tamanhos diferentes, mas com um olhar mais atento perceberá que elas possuem o mesmo tamanho.

Figura 1. Ilusão de Ponzo. As duas linhas amarelas possuem o mesmo tamanho. Dúvida? Então pegue uma régua e meça as duas linhas... Fonte: Wikipedia

Dê mais uma olhada na ilusão. Ela parece forte, não é? Mesmo você sabendo que as duas linhas paralelas têm o mesmo tamanho, fica difícil acreditar nisso.

Qual a chave dessa ilusão?

As linhas verticais convergentes indicam distância por meio da perspectiva (as linhas convergem no horizonte). Elas fazem parte do que chamamos de indícios pictóricos de profundidade, que fornecem informação de distância ao observador numa imagem, como as linhas convergentes do trilho na Figura 1.

A chave da ilusão de Ponzo é que as linhas oblíquas convergentes indicam distância na imagem, como se elas convergissem no horizonte. Então, ao se colocar duas linhas paralelas de mesmo tamanho a de cima parecerá estar mais distante e dessa forma será percebida como maior.

Figura 2. Animação mostrando que as duas linhas possuem o mesmo tamanho na Ilusão de Ponzo. Fonte: Wikipedia

Estamos acostumados a observar imagens em superfícies bidimensionais, como fotografias, filmes, tela de computador e etc. e percebermos profundidade nessas imagens. Pensando na ilusão de Ponzo, será que se você vivesse em outro contexto cultural e geográfico a ilusão teria a mesma força?

Leibowitz e colaboradores testaram isso. Eles variaram as pistas de perspectiva na ilusão de Ponzo e as apresentaram para estudantes da Pensilvânia (uma grande cidade dos EUA) e Guam (uma pequena ilha do Pacífico que pertence aos EUA). A diferença entre os dois grupos é que Guam fica num território mais plano e pequeno, então, esse grupo poderia ter um desempenho diferente por conviver com menos influência dos indícios de profundidade (naturais e artificiais). O resultado foi interessante: a ilusão foi maior no grupo da Pensilvânia. Esse e outros estudos¹ apontam que as experiências prévias com pistas de profundidade influenciam a força da ilusão (leia mais em outro texto do nosso blog aqui).

Figura 3. Outros modelos de ilusão de Ponzo. Fonte: da esquerda para a direita - Retina Anatomy; Brisray e Richard Gregory.

Como vocês devem ter notado, as ilusões (como a de Ponzo, grade de Hermann e imagens híbridas) são um excelente material para se estudar como funciona nosso sistema sensório-perceptual. Nossa representação mental do mundo parece um retrato fiel do mundo físico. Mas quando há alguma ilusão nos damos conta que esse retrato não é tão fiel quanto imaginamos. Por meio das ilusões podemos inferir como as pistas sensoriais são processadas pelo cérebro para criar a nossa representação do mundo externo e como nós interagimos com ele.

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Bruno Marinho de Sousa

Leia mais:

¹Diferenças culturais e ilusões: Segall, M. H., Campbell, D. T., & Herskovits, M. J. (1963). Cultural differences in the perception of geometric illusions. Science, 139 (3556), 769-771.

Leibowitz, H., Brislin, R., Perlmutrer, L., & Hennessy, R. (1969). Ponzo perspective illusion as a manifestation of space perception. Science,166 (3909), 1174-1176.

Schiffman, H. R. (2005). Sensação e Percepção, LHC: Rio de Janeiro, RJ.

Psicofísica no século XXI

A Neurociência vai acabar com a Psicofísica?

A Psicofísica é o estudo quantitativo da relação entre a estimulação física e a resposta sensorial. Esta informação não é novidade para aqueles que já acompanham este blog. Quem nos visita pela primeira vez, pode saber mais sobre a origem e a importância desta disciplina para a Psicologia Experimental clicando aqui.  Recentemente, uma série de textos abordou o que chamamos de Psicofísica Moderna. A ciência não para, portanto nosso objetivo foi expor o que foi produzido neste campo após os trabalhos iniciais de Ernst Heinrich Weber e Gustav Theodor Fechner. Estes textos podem ser acessados aqui.

Contudo, sempre ouço uma pergunta mais ou menos assim: pra que serve a Psicofísica se hoje podemos ver como o cérebro funciona in vivo? A década de 1990 foi considerada a década do cérebro e, desde então, observamos o advento e desenvolvimento de inúmeras técnicas de investigação do funcionamento cerebral (fMRI, PET, EEG, dentre outros). O termo “Neurociência” saiu da academia e tornou-se recorrente na mídia e na conversa das pessoas. Será que o desenvolvimento da Neurociência resultará no ostracismo definitivo da Psicofísica?

Antes de responder à pergunta, gostaria de destacar que recentemente muitos pesquisadores lançaram um alerta: é preciso cuidado ao interpretar os resultados obtidos através de técnicas de imageamento cerebral. Muitas vezes, esta interpretação é equivocada ou incorre-se em uma simplificação exagerada. Uma boa introdução a este debate pode ser encontrada nesta palestra.

Nos últimos anos, a Neurociência permitiu um incrível salto em nossa compreensão sobre o cérebro. Isso é inegável. No entanto, não significa que a Psicofísica seja inútil e possa ser desconsiderada, tornando-se uma disciplina cujo interesse seja apenas histórico. Estas áreas do conhecimento não são excludentes. Você não tem que escolher uma e defendê-la. Ciência não é partido político ou religião. A Psicofísica dá importantes contribuições à Neurociência e se beneficia do conhecimento gerado por esta. O oposto também é verdadeiro. Provavelmente, você está pensando: mas afinal, qual é a relação entre Psicofísica e Neurociência?

Para entender esta relação, é preciso voltar nossa atenção ao projeto inicial de Fechner, o qual se fundamenta em uma discordância com o dualismo cartesiano. Ele defendia que o corpo e a mente eram diferentes reflexos de uma mesma realidade. Para provar esta proposição, um caminho era demonstrar que os processos cerebrais refletiam diretamente em processos mentais. Não é o que a Neurociência também tenta demonstrar? O objetivo de Fechner, portanto, era investigar a relação entre as sensações e a atividade neural subjacente a elas, ao que ele se referia como Psicofísica Interna (inner psychophysics, em inglês). Pode-se concluir que a proposta original de Fechner antecipa os objetivos da Neurociência.

Fechner conseguiu levar adiante esta ideia? A resposta é não. Para entender isso, vamos colocar um pouco de perspectiva histórica. Na época de Fechner não havia métodos de investigação fisiológica que permitissem o registro objetivo das funções neurais. É preciso lembrar que 50 anos depois, ainda não se sabia como o sistema nervoso estava organizado. Havia duas hipóteses prevalentes: a doutrina do neurônio e as teorias reticulares. Este debate alcançou inclusive a entrega do Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1906, que foi dividido entre o médico espanhol Santiago Ramón y Cajal (1852-1934)  e o médico italiano Camillo Golgi (1843-1926), o mesmo que teve seu nome utilizado em uma estrutura celular, o complexo de Golgi, que aprendemos nas aulas de ciências do ensino fundamental.  Acesse aqui para conhecer melhor esta história.

Figura 1. O médico italiano Camillo Golgi (1843-1826), que desenvolveu um importante método de coloração das células nervosas (à esquerda) e o médico espanhol Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), que realizou estudos histológicos fundamentais para nossa compreensão do sistema nervoso. Fonte: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1906/

O que Fechner podia fazer para encontrar evidências em favor de sua tese? Sua saída foi investigar a relação entre as sensações e a variação e as propriedades físicas dos estímulos, o que é denominado Psicofísica Externa (outer psychophysics, em inglês).  Dessa maneira, a solução foi basear-se na íntima relação entre a experiência perceptual e o estímulo físico, tomando-se esse como sistema de referência. As características dos estímulos físicos são cuidadosa e sistematicamente manipuladas e os observadores indicam sua percepção destes estímulos e suas alterações.  Os métodos psicofísicos desenvolvidos por Fechner baseiam-se nesta ideia. Você pode obter mais detalhes sobre estes métodos no texto PsicofísicaClássica III – Métodos Clássicos.

Para entender melhor a que se refere a Psicofísica Interna e a Psicofísica Externa, olhe o diagrama abaixo.

Figura 2. Adaptação de Ehrenstein & Ehrenstein (1999).

Note no diagrama, que a Psicofísica Interna vislumbra a relação entre o plano psíquico e o plano fisiológico. Entretanto, em função da carência de tecnologia apropriada em sua época, Fechner propôs que a Psicofísica Interna poderia ser inferida a partir da relação entre o plano físico e o plano psíquico (Psicofísica Externa).

Ao longo do século XX, o desenvolvimento das técnicas não-invasivas para o registro da atividade cerebral permitiu o estudo dos processos cerebrais envolvidos na percepção. Ou seja, estabeleceu-se a ponte entre o plano físico e o plano fisiológico, a que chamamos de Neurofisiologia. Estas técnicas não vieram substituir os métodos psicofísicos. Pelo contrário. Iniciou-se uma tendência, ainda em curso, de valer-se de uma abordagem complementar. Isto é, os resultados provenientes das modernas técnicas somam-se aos achados da psicofísica, revelando os correlatos neurais e psicofísicos da percepção. A Psicofísica confirma e complementa os achados da neurofisiologia. Pode-se concluir que a Neurociência emerge da reciprocidade das técnicas e do conhecimento que temos do plano físico, do plano fisiológico e do plano psíquico.

Pode-se afirmar, portanto, que o projeto inicial de Fechner pode agora se tornar realidade. Seu conceito de Psicofísica Interna não depende única e exclusivamente dos achados provenientes da metodologia da Psicofísica Externa. Ou seja, os resultados subjetivos desta podem ser correlacionados diretamente com informações disponíveis sobre o funcionamento cerebral.

Na convergência entre Neurociência e Psicofísica, os métodos psicofísicos podem auxiliar no exame da capacidade perceptiva em pacientes com lesão cerebral, na escolha mais adequada dos estímulos para explorar um mecanismo ou área cerebral e para determinar a relevância perceptiva (comportamental) de dado mecanismo ou área cerebral. Pode-se concluir que a Psicofísica reafirma sua importância e estabelece seu importante papel também no século XXI.

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Leonardo Gomes Bernardino

Gostou? Quer ler mais? 

Ehrenstein, W. H., & Ehrenstein, A. (1999). Psychophysical methods. In: U. Windhorst and H. Johansson, Editors, Modern Techniques in Neuroscience Research, Springer: Berlin, 1211-1241.

Gescheider, G. (1997). Psychophysics: the fundamentals (3rd ed.). Lawrence Erlbaum Associates.

Schiffman, H. R. (2005) Psicofísica. In: H. R. Schiffman, Sensação e Percepção (pp. 17-33). Rio de Janeiro: LTC.

Você está com medo ou surpreso?

As expressões faciais de emoção

Definir emoção não é tarefa simples. Entretanto, uma boa definição de emoção deve conter duas características essenciais. A primeira delas é o substrato neural subjacente, que organiza tanto as respostas aos estímulos emocionais quanto a própria percepção da emoção. Em segundo lugar, não se pode negligenciar que as emoções têm uma função biológica. Elas são importantes para que os animais apresentem respostas comportamentais adequadas, aumentando suas chances de sobrevivência. Este segundo ponto é particularmente interessante.

Os membros da espécie humana vivem em grupos, ou seja, somos seres sociais. Isso implica que somos interdependentes, o que um faz afeta o outro. Assim, nossa sobrevivência depende de sinalizar o que queremos a outrem e de entender as emoções alheias para que possamos prever a ação do outro. É preciso saber rapidamente quem está se aproximando e que sinal emocional este indivíduo mostra.

Essa comunicação emocional pode ocorrer através da linguagem. Contudo, a maior parte dela ocorre através de linguagem corporal, gestos e expressões faciais. Inclusive em uma situação de conflito entre o que é dito e o que é expressado pela face, há uma tendência de que a informação não-verbal seja aceita como a mais confiável. Por isso é tão difícil enganar alguém com um sorriso amarelo ou esconder a decepção ao ganhar um presente que você não desejava. Veja a figura abaixo. Mesmo que o garoto diga que gostou de seu presente, dificilmente alguém acreditará.

Figura 1. Você acreditaria no garoto se ele lhe dissesse: “Gostei muito do presente”?

A expressão facial de emoção é uma dica fundamental no desenvolvimento e na regulação de nosso comportamento social e interpessoal. Isso fica evidente quando um indivíduo tem dificuldades na percepção ou na expressão de emoções faciais. O resultado é um comprometimento na adaptação social do indivíduo. O exemplo mais óbvio é o de crianças diagnosticadas com algum transtorno do espectro autista. Claramente, elas têm maior dificuldade em identificar e discriminar expressões faciais de emoção, o que repercute dificuldades e prejuízos à sua interação social. Falando em autismo, muitos alunos me perguntaram sobre a moça autista da novela “Amor à Vida. Aqui você encontra um texto bastante interessante sobre o assunto. As pessoas acometidas pela Síndrome de Mobius têm grande dificuldade em estabelecer relacionamentos interpessoais duradouros. Esta condição é um tipo raro de paralisia facial, o que os tornam incapazes de produzir expressões faciais. 

Dificilmente você adentrará o mundo dos estudos sobre as expressões faciais de emoção sem ouvir o nome de dois autores: Charles Darwin (1809-1882) e Paul Ekman (1934-) . O primeiro não precisa de apresentações. Darwin revolucionou a ciência e o nosso modo de vermos o planeta e nossa espécie com a publicação do livro “A Origem das Espécies” (1859). 

 
Figura 2. Charles Darwin (1808-1882) e Paul Ekman (1934-), dois personagens fundamentais para os estudos das expressões faciais de emoção.

Treze anos depois, ele publicou “A expressão das emoções no homem e nos animais” (1872/2000), que é uma das primeiras fontes de informação sobre as emoções dentro da perspectiva evolucionista. Cabe destacar que nove anos antes da publicação deste livro de Darwin, Wilhelm Wundt (1832-1920) publicou um livro de psicologia comparada intitulado “Preleções sobre a mente humana e animal” (1863). Nele, defendia que a mente extrapola a dimensão humana, proposta muito ousada para a época. Ele mesmo, que fundou o Laboratório de Psicologia Experimental na Universidade de Leipizig (1879), considerado o marco de início para o status científico da Psicologia. Leia mais sobre essa história aqui.

Voltando à Darwin, ele descreveu diversas reações emocionais em animais, refletindo sobre sua função biológica e também observou as expressões de emoção em seus próprios filhos e em pessoas de outras culturas. Darwin defendeu a hipótese da universalidade das expressões faciais ao constatar que certos padrões de expressões emocionais e de reconhecimento destas eram semelhantes entre diferentes culturas. Durante a década de 1970, o então professor da Universidade da Califórnia Paul Ekman realizou estudos transculturais que forneceram evidências em favor da hipótese proposta por Darwin. Isso pode ser observado na figura abaixo. Habitantes da Nova Guiné, com pouco estudo formal e pouco contato com outras culturas demonstram a emoção de maneira semelhante aos ocidentais e não têm dificuldade em reconhecer as expressões faciais destes. 

Figura 3. Habitantes da Nova Guiné (acima) e ocidentais (abaixo) com expressões de alegria, tristeza e nojo (da esquerda para a direita). Fonte: Ekman, P.; & Friesen, W. V. (1971). Constants across cultures in the face and emotion. Journal of Personality and Social Psychology, 17 (2), 124-129.

A natureza hereditária e não-aprendida das expressões faciais de emoção fica evidente ao verificar-se que não há diferença nestas entre cegos congênitos, que não puderam aprender como expressar suas emoções ao observar os outros, e pessoas com visão normal (vidente). Abaixo, vemos dois atletas de judô comemorando uma vitória. Você consegue dizer qual é cego e qual é vidente? Muito semelhantes, não?

Figura 4. Judoca holandesa comemorando uma vitória (à esquerda) e judoca brasileiro também feliz ao conquistar uma vitória (à direita). Ela é cega desde o nascimento e ele é vidente.

A contribuição de Ekman não parou por aqui. Em seus estudos, revelou-se a existência de pelo menos seis expressões faciais básicas: alegria, tristeza, medo, raiva, surpresa e nojo. Estas emoções básicas foram reunidas por Ekman e seu colaborador Wallace Friesen em uma série de fotografias, chamada “Pictures of Facial Affect” (1976). Este é o banco de dados mais amplamente utilizado nos estudos de expressões faciais de emoção. Abaixo um exemplo de cada uma das emoções consideradas básicas.

Figura 5. Raiva, Medo, Nojo, Tristeza, Alegria e Surpresa, no sentido horário a partir da imagem acima e mais à esquerda. Fonte: Ekman, P.; & Friesen, W. V. (1976). Pictures of facial affect. Palo Alto: Consulting Psychologists Press. 110 pictures, Black and White.

Ainda hoje, o grupo de pesquisa liderado pro Ekman é muito influente neste campo de pesquisa. Recentemente, após sua aposentadoria da Universidade, Ekman tem se dedicado a aplicar os achados de sua pesquisa em ferramentas práticas que auxiliam as pessoas a compreender melhor suas emoções, possibilitando uma maior qualidade de vida. Além disso, ele fornece treinamento ao FBI, à CIA e a outros agentes da lei norte-americanos para que a identificação de mentiras durante um interrogatório seja mais acurada. Talvez você já tenha visto o seriado “Lie to me”, cujo enredo se baseia em um grupo de investigadores especialistas em detectar mentiras. O seriado é inspirado nos trabalhos de Paul Ekman e contou com sua colaboração como consultor. Você pode conhecer melhor o trabalho deste notável pesquisador aqui.

Neste mês (fevereiro de 2014) foi publicado um artigo na Current Biology, que questiona a ideia de que seriam seis as emoções básicas. Hipótese essa proposta e defendida por Ekman na década de 1970 e, desde então, corroborada e utilizada por praticamente todos os estudos de expressões faciais de emoção. É um verdadeiro pilar desta área do saber. O trabalho liderado pro Rachael E. Jack da Universidade de Glasgow investigou a dinâmica temporal das expressões faciais através de um programa (Generative Face Grammar) desenvolvido na referida universidade, o qual permite a captura tridimensional de 42 músculos faciais de maneira individual e independente.

Os resultados mostraram que as expressões faciais de tristeza e de alegria são claramente distintas ao longo do tempo. Por outro lado, inicialmente, as expressões faciais de medo e surpresa compartilham um sinal: os olhos bem abertos. O mesmo ocorre com as expressões de raiva e nojo que compartilham o nariz franzido. Ou seja, a sinalização de medo e de surpresa, bem como a de raiva e de nojo, é confusa nos primeiros estágios de processamento. Provavelmente, ambas as características sinalizam perigo: um processo para rápida aproximação (medo/surpresa) e outro para estímulos de perigo estáticos (raiva/nojo). Desta maneira, os autores defendem que as seis emoções básicas, na verdade, podem ser reduzidas a quatro.

Posteriormente, à medida que o tempo passa, a dinâmica de ativação dos músculos faciais transmite sinais que representam as seis emoções básicas clássicas. Jack e seus colaboradores enfatizam que pesquisas semelhantes devem ser realizadas em outras culturas para verificar se estas quatro emoções básicas são realmente universais. Quer ler o artigo? Clique aqui.

Será que este estudo mudará nossa compreensão sobre as emoções e as expressões faciais? Vamos aguardar.

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Leonardo Gomes Bernardino

Gostou? Quer ler mais? 

Darwin, C. (1872/2000). A expressão das emoções nos homens e animais. Companhia das Letras: São Paulo.

·      Ekman, P.; & Friesen, W. V. (1971). Constants across cultures in the face and emotion. Journal of Personality and Social Psychology, 17 (2), 124-129.

·     Jack, R. E.; Garrod, O. G. B.; & Schyns, P. G. (2014). Dynamic Facial Expressions of Emotion Transmit an Evolving Hierarchy of Signals over Time. Current Biology, 24 (2), 187-192.