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Departamento de Ciências Biológicas Disciplina: Biofísica e Fisiologia Animal Comparativa Profa. Karla G. Moreira Discente: Raquel Alves Ferreira Roteiro aula prática Fisiologia Sensorial – Visão OBJETIVO Observar como ocorre a identificação de cores no cérebro e os mecanismos neurofisiológicos responsáveis pela criação de um percepto. METODOLOGIA A simulação da identificação das cores será realizada no site interativo https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/color-vision. O simulador oferece duas possibilidades de luz (Single bulbs e RGB bulbs) (Figuras 1A e 1B). A integração sensorial e perceptiva será realizada a partir de manipulações visuais simples. Experimento 1 – Visualização de cores (1,0 ponto) Selecione a opção RGB bulbs. Explore as diferentes possibilidades de combinações das luzes vermelho, verde e azul. Observe como as diferentes cores são percebidas pelo indivíduo (os círculos acima da cabeça do humano representam a cor que ele está vendo). 1) Como a cor roxa pode ser percebida pelo olho humano? Os seres humanos possuem dois tipos de fotorreceptores, os cones e os bastonetes. Ambos apresentam um seguimento externo constituído por uma série de discos membranosos onde se localizam os fotopigmentos. Os humanos podem distinguir aproximadamente 1.500 comprimentos de onda situados na faixa entre 400 nm (azul) e 700 nm (vermelho), sendo sensíveis a diferenças em torno de 0,2 nm de comprimento. Os humanos apresentam três diferentes cones, com sensibilidades de aproximadamente 440 nm (azul), 530 nm (verde) e 565 nm (vermelho). A luz de determinado comprimento de onda estimula mais de um tipo de cone, porém em diferentes proporções. A retina e o encéfalo comparam a informação de cada tipo de cone e inferem a cor do estímulo. O roxo é uma mistura de vermelho com azul, então, para conseguir enxergar a cor roxa, é necessária a ativação de cones especializados no comprimento de onda da cor azul e cones especializados no comprimento de onda da cor vermelha. 2) Qual cor pode ser visualizada quando as três cores primárias são elevadas ao nível máximo? Justifique. Branco. A luz branca é uma composição de várias cores, cada uma com um índice de refração diferente e um comprimento de onda também diferente. Se todos os pigmentos forem quebrados da mesma maneira e com a mesma intensidade, a pessoa vai enxergar a cor branca, que é o somatório de todos os comprimentos de onda entre 400 e 700 nm. Experimento 2 - Visualização de cores (2,0 pontos) Selecione a opção Single bulbs. Explore os comandos: ajuste a cor da lâmpada; utilize a luz monocromática ou branca; selecione a visualização em feixe ou fótons; utilize ou remova o filtro de cores; ajuste a intensidade do filtro de cores. Observe como as diferentes cores são percebidas pelo indivíduo (os círculos acima da cabeça do humano representam a cor que ele está vendo). 1) Selecione as opções de lâmpada branca e partículas de luz. Que cor está sendo emitida da lanterna? Qual cor está sendo percebida pelo olho humano? Estão sendo emitidas diversas cores da lanterna. A cor que está sendo percebida pelo olho humano é a branca. 2) O que acontece com a luz branca quando ela passa por um filtro? Os filtros são aditivos ou subtrativos? Quando a luz branca passa por um filtro de cor, ao invés do ser humano enxergar a cor branca, ele enxerga a cor selecionada no filtro de cor. Os filtros são subtrativos. Experimento 3 – Integração sensorial e perceptiva (2,0 pontos) Observe atentamente as imagens. Figura 2. Vaso de Rubin (Rubin Vase), famosa obra de Edgar Rubin. Você vê o vaso ou faces? Eu vejo vaso e faces. Figura 3. Grade de Hermann. Quantos pontos brancos e quanto pontos pretos existem na imagem? Eu consegui visualizar 40 pontos brancos. Quando vejo a imagem eu consigo visualizar pontos pretos, mas como eles aparecem e desaparecem, não consigo contá-los. Figura 4. Rice Waves (Ondas de arroz) de Akiyoshi Kitaoka. Imagem está em movimento? Não é GIF! Na realidade a imagem não está em movimento, mas quando visualizo parece que está em movimento. Figura 5. Café Wall de Richard Gregory. São linhas horizontais, paralelas ou elas se inclinam? Consigo visualizar linhas horizontais, paralelas e linhas que se inclinam. Figura 6. Old Couple de Salvador Dali. Casal de idosos ou músicos? Casal de idosos e músicos. 1) As situações descritas nas figuras de 2 a 6 são decorrentes de interpretações errôneas dos estímulos sensoriais reais. Explique por que as alterações nas percepções visuais são capazes de gerar ilusões ópticas. O nosso sistema visual e o nosso cérebro tornam as coisas mais simples do que realmente são. E é essa simplificação, que nos permite uma apreensão mais rápida da realidade exterior, que dá origem às ilusões de óptica. Nos humanos, aproximadamente metade dos neurônios de cada olho cruza no quiasma óptico. Os neurônios que carregam sinais do lado direito do campo visual dos olhos esquerdo e direito se projetam para a metade esquerda do encéfalo, ao passo que aqueles carregando informações do lado esquerdo do campo visual dos dois olhos enviam seus sinais para a metade direita do encéfalo. Cada metade encefálica recebe informações dos dois olhos. A comparação destes sinais permite a estereopsia que contribui para a percepção de profundidade. Devido ao quiasma óptico, ocorre inversão de informações entre os dois olhos dos humanos. Em cada uma dessas figuras existem diversas informações para serem processadas: cor, forma, borda, volume, profundidade. Cada informação dessa vai para uma parte específica do tálamo. O tálamo manda essas informações para o córtex visual, que precisa codificar todas essas informações ao mesmo tempo. As vezes ocorre o delay entre o processamento de uma informação e outra, por exemplo, as vezes o córtex visual codifica a informação da cor antes de codificar a informação da forma, e isso causa uma ilusão de óptica também. Referências: GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. 11ª ed. Rio de Janeiro, Elsevier Ed., 2006. MOYES, C. D.; Schulte P. M. Princípios de Fisiologia animal. 2ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
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