Humanos são criaturas visuais. Objetos que chamamos de "belo" ou "estético" são uma parte crucial da nossa humanidade. Mesmo os mais antigos exemplos conhecidos de arte rupestre e de cavernas serviam a papéis estéticos e não utilitários. Embora a estética seja frequentemente considerada como uma qualidade vaga mal definida, grupos de pesquisa como o meu estão usando técnicas sofisticadas para quantificá-la - e seu impacto no observador.
Estamos descobrindo que imagens estéticas podem induzir mudanças impressionantes no corpo, incluindo reduções radicais nos níveis de estresse do observador. Estima-se que somente o estresse no trabalho custa às empresas americanas muitos bilhões de dólares por ano, de modo que estudar a estética traz um enorme benefício potencial para a sociedade.
Os pesquisadores estão desembaraçando o que torna certas obras de arte ou cenas naturais visualmente atraentes e que aliviam o estresse - e um fator crucial é a presença de padrões repetitivos chamados de fractais.
Os fractais são a chave do porquê o trabalho de Pollock cativa? (AP Photo / LM Otero) Padrões agradáveis, na arte e na natureza
Quando se trata de estética, quem melhor para estudar do que artistas famosos? Eles são, afinal de contas, os especialistas visuais. Meu grupo de pesquisa adotou essa abordagem com Jackson Pollock, que chegou ao auge da arte moderna no final da década de 1940 despejando tinta diretamente de uma lata em telas horizontais dispostas no chão de seu estúdio. Embora as batalhas travadas entre os estudiosos de Pollock em relação ao significado de seus padrões espalhados, muitos concordaram que eles tinham uma sensação natural e orgânica para eles.
Minha curiosidade científica foi despertada quando soube que muitos dos objetos da natureza são fractais, com padrões que se repetem com ampliações cada vez mais finas. Por exemplo, pense em uma árvore. Primeiro você vê os grandes galhos que crescem no tronco. Então você vê versões menores surgindo de cada grande ramificação. Conforme você aumenta o zoom, aparecem ramos mais finos e mais finos, até os menores ramos. Outros exemplos de fractais da natureza incluem nuvens, rios, costas e montanhas.
Em 1999, meu grupo usou técnicas de análise de padrões de computador para mostrar que as pinturas de Pollock são tão fractais quanto os padrões encontrados no cenário natural. Desde então, mais de 10 grupos diferentes realizaram várias formas de análise fractal em suas pinturas. A capacidade de Pollock de expressar a estética fractal da natureza ajuda a explicar a popularidade duradoura de seu trabalho.
O impacto da estética da natureza é surpreendentemente poderoso. Nos anos 80, os arquitetos descobriram que os pacientes se recuperavam mais rapidamente da cirurgia quando recebiam quartos de hospital com janelas que davam para a natureza. Outros estudos desde então demonstraram que apenas olhar para fotos de cenas naturais pode mudar a maneira como o sistema nervoso autônomo de uma pessoa responde ao estresse.
Os fractais são o segredo para algumas cenas naturais calmantes? (Ronan, CC BY-NC-ND) Para mim, isso levanta a mesma pergunta que eu fiz de Pollock: Os fractais são responsáveis? Colaborando com psicólogos e neurocientistas, medimos as respostas das pessoas a fractais encontrados na natureza (usando fotos de cenas naturais), arte (pinturas de Pollock) e matemática (imagens geradas por computador) e descobrimos um efeito universal que chamamos de "fluência fractal".
Através da exposição ao cenário fractal da natureza, os sistemas visuais das pessoas se adaptaram para processar com eficiência os fractais com facilidade. Descobrimos que essa adaptação ocorre em muitos estágios do sistema visual, desde a maneira como nossos olhos se movem para quais regiões do cérebro são ativadas. Essa fluência nos coloca em uma zona de conforto e por isso gostamos de olhar para os fractais. Crucialmente, usamos o EEG para registrar as técnicas de atividade elétrica e condutância da pele do cérebro para mostrar que essa experiência estética é acompanhada por uma redução do estresse de 60% - um efeito surpreendentemente grande para um tratamento não-medicinal. Essa mudança fisiológica acelera as taxas de recuperação pós-cirúrgica.
Artistas intuem o apelo dos fractais
Portanto, não é surpreendente saber que, como especialistas visuais, os artistas incorporaram padrões fractais em suas obras ao longo dos séculos e em muitas culturas. Os fractais podem ser encontrados, por exemplo, em obras romanas, egípcias, astecas, incas e maias. Meus exemplos favoritos de arte fractal de tempos mais recentes incluem Turbulência de Da Vinci (1500), Grande Onda de Hokusai (1830), Série Círculo de MC Escher (década de 1950) e, é claro, as pinturas derramadas de Pollock.
Embora prevalente na arte, a repetição fractal de padrões representa um desafio artístico. Por exemplo, muitas pessoas tentaram falsificar os fractais de Pollock e falharam. De fato, nossa análise fractal ajudou a identificar Pollock falsos em casos de alto perfil. Estudos recentes realizados por outras pessoas mostram que a análise fractal pode ajudar a distinguir Pollocks reais de falsos poloneses com uma taxa de sucesso de 93%.
Como os artistas criam seus fractais alimenta o debate natureza-versus-educação na arte: Até que ponto a estética é determinada por mecanismos inconscientes automáticos inerentes à biologia do artista, em oposição às suas preocupações intelectuais e culturais? No caso de Pollock, sua estética fractal resultou de uma mistura intrigante de ambos. Seus padrões fractais originaram-se de seus movimentos corporais (especificamente um processo automático relacionado ao equilíbrio conhecido como fractal). Mas ele passou 10 anos refinando conscientemente sua técnica de vazamento para aumentar a complexidade visual desses padrões fractais.
O teste de mancha de tinta Rorschach depende do que você lê na imagem. (Hermann Rorschach) Complexidade Fractal
A motivação de Pollock para aumentar continuamente a complexidade de seus padrões fractais tornou-se aparente recentemente quando estudei as propriedades fractais dos borrões de tinta de Rorschach. Esses borrões abstratos são famosos porque as pessoas vêem formas imaginárias (figuras e animais) nelas. Expliquei esse processo em termos do efeito de fluência fractal, que aumenta os processos de reconhecimento de padrões das pessoas. Os blocos de tinta fractal de baixa complexidade tornaram esse processo muito feliz, enganando os observadores para que eles vissem imagens que não estão lá.
Pollock não gostava da ideia de que os espectadores de suas pinturas fossem distraídos por essas figuras imaginárias, que ele chamou de “carga extra”. Intuitivamente, aumentou a complexidade de suas obras para evitar esse fenômeno.
O colega expressionista abstrato de Pollock, Willem De Kooning, também pintou fractais. Quando ele foi diagnosticado com demência, alguns estudiosos de arte pediram sua aposentadoria em meio a preocupações de que isso reduziria o componente nutricional de seu trabalho. No entanto, embora previssem uma deterioração em suas pinturas, seus trabalhos posteriores revelaram uma falta de paz em suas peças anteriores. Recentemente, demonstrou-se que a complexidade fractal de suas pinturas diminuía à medida que ele entrava na demência. O estudo centrou-se em sete artistas com diferentes condições neurológicas e destacou o potencial de usar obras de arte como uma nova ferramenta para o estudo dessas doenças. Para mim, a mensagem mais inspiradora é que, ao combater essas doenças, os artistas ainda podem criar belas obras de arte.
Reconhecer como olhar para os fractais reduz o estresse significa que é possível criar implantes de retina que imitam o mecanismo. (Imagem Nautilus via www.shutterstock.com) Minha principal pesquisa se concentra no desenvolvimento de implantes de retina para restaurar a visão de vítimas de doenças da retina. À primeira vista, esse objetivo parece muito distante da arte de Pollock. No entanto, foi o seu trabalho que me deu a primeira pista para a fluência fractal e o papel que os fractais da natureza podem desempenhar para manter os níveis de estresse das pessoas sob controle. Para garantir que meus implantes bio-inspirados induzam a mesma redução de estresse ao olhar para os fractais da natureza do que os olhos normais, eles imitam de perto o design da retina.
Quando iniciei minha pesquisa sobre Pollock, nunca imaginei que isso informasse projetos de olhos artificiais. Este, porém, é o poder dos esforços interdisciplinares - pensar “fora da caixa” leva a idéias inesperadas, mas potencialmente revolucionárias.
Este artigo foi originalmente publicado no The Conversation.
Richard Taylor, diretor do Instituto de Ciência dos Materiais e professor de física da Universidade de Oregon
