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Como o cérebro humano rastreia uma bola rápida de 100 mph

Jogar uma bola de beisebol é difícil. Como o xkcd apontou ontem, o lançamento de uma batida com precisão exige que um lançador solte a bola em um momento extremamente preciso - mais de meio milissegundo de antecipação ou de atraso faz com que ela perca totalmente a zona de impacto. Porque leva muito mais tempo (cinco milissegundos inteiros) apenas para os nossos impulsos nervosos cobrirem a distância do nosso braço, este feito exige que o cérebro envie um sinal para a mão soltar a bola antes que o braço tenha atingido o seu arremesso posição.

A única façanha ainda mais difícil do que jogar uma bola rápida, no entanto, pode estar acertando uma. Há um atraso de 100 milissegundos entre o momento em que seus olhos vêem um objeto e o momento em que seu cérebro o registra. Como resultado, quando um batedor vê uma bola rápida voando a 100 mph, ela já se moveu mais 12, 5 metros quando seu cérebro realmente registrou sua localização.

Como, então, os batedores conseguem fazer contato com bolas velozes de 100 mph - ou, por falar nisso, mudanças de 75 mph?

Em um estudo publicado na revista Neuron, pesquisadores da Universidade de Berkeley usaram fMRI (ressonância magnética funcional) para identificar os mecanismos de predição no cérebro que permitem aos rastreadores rastrear os passos (e permitir que todo tipo de pessoas visualizem os caminhos dos objetos em movimento. geral). Eles descobriram que o cérebro é capaz de efetivamente “empurrar” objetos para frente em sua trajetória a partir do momento em que os vê pela primeira vez, simulando seu caminho baseado em sua direção e velocidade e nos permitindo projetar inconscientemente onde eles estarão um momento depois.

A equipe de pesquisa colocou os participantes em uma máquina de ressonância magnética funcional (que mede o fluxo sanguíneo para várias partes do cérebro em tempo real) e os fez assistir a uma tela mostrando o efeito "flash-drag" (abaixo), uma ilusão visual na qual um fundo em movimento faz com que o cérebro interprete equivocadamente objetos estacionários brevemente piscar como movimento. "O cérebro interpreta os flashes como parte do plano de fundo em movimento e, portanto, envolve seu mecanismo de previsão para compensar atrasos de processamento", disse Gerrit Maus, principal autor do estudo, em um comunicado à imprensa.

Como os cérebros dos participantes pensaram que essas caixas brevemente piscantes estavam se movendo, os pesquisadores supuseram, a área de seu cérebro responsável por prever o movimento dos objetos mostraria atividade aumentada. Da mesma forma, quando exibido um vídeo em que o fundo não se moveu, mas os objetos que piscavam na verdade, o mesmo mecanismo de previsão de movimento causaria a ocorrência de atividade semelhante de neurônio. Em ambos os casos, a região V5 de seu córtex visual mostrou atividade distintiva, sugerindo que essa área é o lar das capacidades de previsão de movimento que nos permitem rastrear objetos em movimento rápido.

Anteriormente, em outro estudo, a mesma equipe havia se concentrado na região V5 usando a estimulação magnética transcraniana (que interfere na atividade cerebral) para interromper a área e descobriu que os participantes eram menos eficientes em prever o movimento dos objetos. "Agora, não só podemos ver o resultado da previsão na área V5, mas também podemos mostrar que ela está causalmente envolvida, permitindo-nos ver objetos com precisão em posições previstas", disse Maus.

Não é muito difícil supor que esse mecanismo de previsão seja mais sofisticado em algumas pessoas do que em outras - e é por isso que a maioria de nós ficava comovida quando tentava acertar a bola rápida de um arremessador da liga principal.

Uma falha neste mecanismo pode estar no trabalho, dizem os pesquisadores, em pessoas que têm distúrbios na percepção do movimento, como akinetopsia, que deixa a habilidade de ver objetos estacionários completamente intactos, mas deixa a pessoa cega para qualquer coisa em movimento. Melhor entender como a atividade neurológica na região V5 - juntamente com outras áreas do cérebro - nos permite rastrear e prever o movimento poderia, a longo prazo, nos ajudar a desenvolver tratamentos para esses tipos de distúrbios.

Como o cérebro humano rastreia uma bola rápida de 100 mph