Pesquisadores da Universidade Manãdica da Carolina do Sul relatam na Current Biology que o cérebro usa áreas visuais semelhantes para imagens mentais e visão, mas usa áreas visuais de baixonívelmenos precisamente com imagens mentais do que com visão.

Essas descobertas agregam conhecimento ao campo, refinando manãtodos para estudar imagens e visão mentais . A longo prazo, poderia ter aplicações para distúrbios de saúde mental que afetam imagens mentais , como transtorno de estresse pa³s- trauma¡tico . Um sintoma do TEPT são lembretes visuais intrusivos de um evento trauma¡tico. Se a função neural por trás desses pensamentos intrusivos puder ser melhor compreendida, talvez possam ser desenvolvidos melhores tratamentos para o TEPT.

O estudo foi conduzido por uma equipe de pesquisa da MUSC liderada por Thomas P. Naselaris, Ph.D., professor associado do Departamento de Neurociência As descobertas da equipe Naselaris ajudam a responder a uma pergunta antiga sobre a relação entre imagens mentais e visão.

"Sabemos que a imagem mental anã, de certa forma, muito semelhante a  visão, mas não pode ser exatamente idaªntica", explicou Naselaris. "Quera­amos saber especificamente de que maneira era diferente".

Para explorar essa questão, os pesquisadores usaram uma forma de inteligaªncia artificial conhecida como aprendizado de ma¡quina e insights da visão de ma¡quina, que usa computadores para visualizar e processar imagens.

"Existe um sistema artificial semelhante ao cérebro , uma rede neural , que sintetiza imagens", explicou Naselaris. "a‰ como uma rede biológica que sintetiza imagens".

A equipe Naselaris treinou essa rede para ver imagens e, em seguida, deu o pra³ximo passo para que o computador imaginasse imagens. Cada parte da rede écomo um grupo de neura´nios no cérebro. Cadanívelda rede ou neura´nio tem uma função diferente na visão e nas imagens mentais.

Para testar a ideia de que essas redes são semelhantes a  função do cérebro, os pesquisadores realizaram um estudo de ressonância magnanãtica para ver quais áreas do cérebro são ativadas com imagens ou visão mental.

Enquanto estavam dentro da ressonância magnanãtica, os participantes viram imagens em uma tela e também foram solicitados a imaginar imagens em diferentes pontos da tela. A ressonância magnanãtica permitiu aos pesquisadores definir quais partes do cérebro estavam ativas ou silenciosas enquanto os participantes visualizavam uma combinação de objetos animados e inanimados.

Uma vez mapeadas essas áreas do cérebro, os pesquisadores compararam os resultados do modelo computacional com a função do cérebro humano.

Eles descobriram que o computador e o cérebro humano funcionavam da mesma forma. areas do cérebro desde a retina do olho atéo cortex visual prima¡rio e além são ativadas com visão e imagens mentais. No entanto, nas imagens mentais, a ativação do cérebro do olho para o cortex visual émenos precisa e, em certo sentido, difusa. Isso ésemelhante a  rede neural. Com a visão computacional, áreas de baixonívelque representam a retina e o cortex visual tem ativação precisa. Com imagens mentais, essa ativação precisa se torna difusa. Nas áreas do cérebro além do cortex visual, a ativação do cérebro ou da rede neural ésemelhante tanto para a visão quanto para as imagens mentais. A diferença estãono que estãoacontecendo no cérebro, da retina ao cortex visual.

"Quando vocêestãoimaginando, a atividade cerebral émenos precisa", disse Naselaris. "a‰ menos sintonizado com os detalhes, o que significa que o tipo de imprecisão e embaa§amento que vocêexperimenta em suas imagens mentais tem alguma base na atividade cerebral."

Naselaris espera que essas descobertas e desenvolvimentos na Neurociênciacomputacional levem a uma melhor compreensão dos problemas de saúde mental.

O estado confuso das imagens de sonho ajuda-nos a distinguir entre nossos momentos de viga­lia e sonho. Em pessoas com TEPT, imagens invasivas de eventos trauma¡ticos podem se tornar debilitantes e parecer realidade no momento. Ao entender como as imagens mentais funcionam, os cientistas podem entender melhor as doenças mentais caracterizadas por interrupções nas imagens mentais.

"Quando as pessoas tem imagens realmente invasivas de eventos trauma¡ticos, como no TEPT, uma maneira de pensar éna desregulação das imagens mentais", explicou Naselaris. "Existe algum sistema em seu cérebro que impede vocêde gerar imagens realmente va­vidas de coisas trauma¡ticas".

Uma melhor compreensão de como isso funciona no TEPT pode fornecer informações sobre outros problemas de saúde mental caracterizados por perturbações nas imagens mentais, como a esquizofrenia.

"Isso émuito longo prazo", esclareceu Naselaris.

Por enquanto, Naselaris estãose concentrando em como as imagens mentais funcionam, e mais pesquisas precisam ser feitas para abordar a conexão com a saúde mental.

Uma limitação do estudo éa capacidade de recriar completamente as imagens mentais conjuradas pelos participantes durante o experimento. O desenvolvimento de manãtodos para traduzir a atividade cerebral em imagens visa­veis de imagens mentais estãoem andamento.

Este estudo não apenas explorou a base neurola³gica das imagens vistas e imaginadas, mas também preparou o terreno para a pesquisa sobre o aprimoramento da inteligaªncia artificial.

"A extensão em que o cérebro difere do que a ma¡quina estãofazendo fornece algumas pistas importantes sobre como os cérebros e as ma¡quinas diferem", disse Naselaris. "Idealmente, eles podem apontar em uma direção que poderia ajudar a tornar o aprendizado de ma¡quina mais parecido com o cérebro".