Psicofísica Moderna III - Escalas Psicofísicas (parte III)

Para finalizar o tópico sobre escalas psicofísicas, resolvi dedicar um texto a um erro muito comum ao se traçar hipóteses quantitativas: tomar medidas ordinais como se fossem intervalares. Em um texto anterior foram definidos os níveis de medidas. De maneira resumida, uma escala ordinal estabelece uma relação de ordem entre os eventos de determinado atributo que se deseja mensurar do mesmo modo que uma escala intervalar; porém, por meio desta última conhecemos a diferença de magnitude entre os eventos, que se mantém constante em toda a escala.     

O que acontece na psicologia é que a natureza de variáveis como inteligência, resiliência, autoconceito e traços de personalidade compõe diversos componentes difíceis de serem observados e avaliados, ainda mais em intervalos de medidas iguais. Este fato levanta uma série de problemas à tentativa de mensurações mais completas acerta de fenômenos comportamentais e cognitivos.

Somado a isto, a riqueza de análise devido a pouca perda de informação e o número de axiomas preservados faz com que muitas escalas ordinais em psicologia sejam tratadas como intervalares. Isto se torna claro ao vermos a quantidade de instrumentos que se utilizam de médias aritméticas ou somatórios de itens ou sub-escalas. Alguns teóricos defendem que ao tomarmos a pontuação total de itens claramente ordinais, estes se aproximam de escalas intervalares. Há aqueles que ainda vão além ao afirmarem que uma escala é apenas uma convenção e é boa na medida em que funciona bem na prática.

Apesar da estatística “ilegal”, Stevens chegou a afirmar que resultados frutuosos corroboraram de maneira pragmática esta prática, mas alertou que é um erro calcular média e desvios padrão de uma escala ordinal, na medida em que os intervalos sucessivos da escala são desiguais. Se tal prática for levada a diante é necessário, pelo menos, que extensa investigação sobre as propriedades de medida dos dados seja realizada, bem como sobre a qualidade da operação experimental que permite a mensuração do atributo em questão. Mesmo assim, críticas conceituais severas vêm sendo aplicadas a esta ampla prática por grandes nomes da Psicologia. Os teóricos mais fundamentalistas afirmam que o tratamento de atributos ordinais como se tivessem estrutura intervalar pode levar a conclusões inválidas.

Por vezes, amparados pela prática, é comum pensarmos que a pontuação de algum construto teórico em alguns testes são medidas intervalares. Mas isto não passa de uma especulação, mesmo que coerente. Como cientistas, não somos livres para reivindicar essa crença como um resultado científico na ausência de provas. No entanto, isto é precisamente o que muitos psicólogos fazem quando eles apresentam seus testes para as comunidades científica e leiga, como instrumentos capazes de medição de escala de intervalo. Esta crítica foi feita por Joel Michell, e para se aprofundar no assunto basta acessar as referências de sua autoria ao final do texto. Deste modo, é melhor adotar uma postura de rigor matemático perante toda medida intervalar no qual não as sabe seu real valor preditivo, frente ao atributo que esta pretende avaliar.

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Rui de Moraes Jr.

Para saber mais:

Da Silva, J. A. Ribeiro-Filho, N. P. (2006). Avaliação e mensuração da dor: pesquisa, teoria e prática. Ribeirão Preto: FUNPEC-Editora.

Michell,  J.  (1997).  Quantitative  science  and  the  definition  of  measurement  in psychology.  British  Journal  of  Psychology,  88,  355-  383.

Michell, J. (2002). Steven’s theory of scale of measurement and its place on modern psychology. Australian Journal of Psychology, 54(2), 103.

Nunnally,  J.C.,  &  Bernstein,  I.H.  (1994).  Psychometric  Theory  (3rd  ed.).  New  York, NY: McGraw- Hill Book Company.

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.