Seu cérebro usa as mesmas células para enxergar e imaginar.

Ver um objecto e imaginá-lo mais tarde põe em actividade muitas das mesmas células do cérebro, de acordo com uma investigação recente.

Essa sobreposição entre ver e imaginar dá às imagens mentais uma base biológica mais sólida e ajuda a entender por que memória, arte e visões intrusivas podem parecer tão reais.

Onde o código vive no cérebro

Nas profundezas do córtex temporal ventral, uma região visual que organiza objectos complexos, 456 de 714 neurónios registados reagiram de forma selectiva ao que aparecia.

Muitos desses neurónios estavam no giro fusiforme, uma dobra cerebral fortemente ligada ao reconhecimento de rostos.

Estudos anteriores com exames de imagem cerebral já sugeriam uma área de intersecção entre visão e imaginação, mas essas ferramentas não conseguiam demonstrar que eram as mesmas células a participar.

Os registos de neurónio único mudaram o cenário ao revelar as células exactas - e não apenas a “vizinhança” - em que percepção e imaginação se encontram.

Reutilização do mesmo padrão neural

Em unidades hospitalares para epilepsia, 16 adultos observaram primeiro centenas de imagens e, mais tarde, trouxeram algumas delas de volta a partir da memória.

A partir desses registos, o Dr. Ueli Rutishauser, da Cedars-Sinai Health Sciences University, identificou que muitas das células que responderam durante a visão voltavam a disparar durante a imaginação.

Essa repetição não ocorreu em todo o sistema visual, mas foi suficientemente forte para indicar que objectos lembrados reutilizam parte do mesmo padrão neural.

O que, exactamente, reinicia esse padrão ainda não foi esclarecido - e é isso que deixa a próxima pergunta a pairar sobre o resultado.

Decifrando o padrão (Rutishauser, Cedars-Sinai)

Cerca de 80% dos neurónios que reagiram à visão seguiram uma regra já observada no córtex de primatas.

Ao longo de muitas imagens, esse arranjo formou um código neural: um padrão de disparo repetível que transporta informação.

“O nosso estudo revelou o código que usamos para recriar as imagens”, disse o Dr. Ueli Rutishauser, neurocientista da Cedars-Sinai.

Com esse padrão mapeado, o estudo pôde testar se a memória reanima o mesmo desenho neural ou se constrói um diferente.

Reconstruindo objectos a partir da actividade cerebral

Ao combinar respostas de muitas células ao mesmo tempo, os investigadores reconstruíram objectos vistos com uma precisão impressionante usando apenas a actividade cerebral.

Em 487 de 500 casos, o padrão decodificado ficou mais próximo do que o acaso da imagem correcta entre muitas alternativas.

A inteligência artificial contribuiu ao transformar figuras em descrições numéricas e, em seguida, gerar novas imagens que estimulavam com mais força neurónios seleccionados.

Esses testes foram relevantes porque um acerto com imagens não vistas indicava que o código era real - e não um efeito estranho de uma única tarefa.

A imaginação reativa células usadas durante a visão

Depois, seis participantes imaginaram um conjunto pequeno de imagens após tê-las visto, permitindo à equipa comparar observação e recordação.

Cerca de 40%, ou 43 de 107 neurónios ajustados a imagens específicas, voltaram a activar-se em linha com o padrão original.

Rutishauser afirmou que o resultado indicou que a imaginação funciona ao reactivar células usadas primeiro durante a visão propriamente dita.

Algumas células responderam apenas à observação ou apenas à imaginação, mostrando que havia sobreposição sem equivalência total.

Ver versus imaginar

O facto de partilharem um código não tornou os dois estados idênticos, porque a população mais ampla de neurónios ainda carregava pistas suficientes para os separar.

Entre 231 neurónios, as taxas médias de disparo durante percepção e imaginação pareciam semelhantes, mas testes computacionais ainda conseguiam distinguir um estado do outro.

Mesmo um único neurónio escolhido ao acaso oferecia respostas acima do nível do acaso, e a precisão deixou de melhorar muito depois de cerca de 100 neurónios.

Assim, o cérebro pode reutilizar um código sensorial e, ao mesmo tempo, assinalar se a imagem veio dos olhos ou da memória.

Por que os visuais dominam

O código reutilizado pareceu sobretudo visual, e não verbal nem baseado em significado - o que restringiu o que, de facto, a imaginação estava a reavivar.

Modelos baseados em características de imagem explicaram melhor os neurónios do que modelos construídos a partir de significados de palavras ou rótulos de categorias.

Isso também combina com a sensação de imagens mentais, que muitas vezes chegam como formas, texturas e disposição espacial antes de a linguagem acompanhar.

Como este trabalho mediu células individuais, ele ligou essa experiência quotidiana a um processo biológico concreto, em vez de uma metáfora.

Construindo conteúdo sensorial a partir da memória

Esses resultados dão à imaginação visual uma biologia mais nítida, o que pode ajudar a explicar tanto a criação de imagens criativas quanto cenas intrusivas indesejadas.

Os investigadores descrevem esse sistema de repetição como um modelo generativo: um processo neural capaz de construir conteúdo sensorial detalhado a partir da memória.

Clínicos já sabem que o transtorno de stress pós-traumático pode envolver imagens mentais vívidas e involuntárias, o que torna esse mecanismo relevante do ponto de vista médico.

As terapias ainda precisarão de muito mais evidência, mas um alvo ao nível celular oferece um ponto de procura mais claro do que sintomas isolados.

Limitações do estudo e investigação futura

Um mistério importante permanece “a montante”, porque o estudo não determinou qual sinal manda essas células visuais reiniciarem.

Entre as fontes possíveis estão o hipocampo, um centro profundo de memória ligado ao armazenamento de experiências, e regiões frontais de controlo associadas à recordação.

Outra limitação veio dos próprios voluntários: todos tinham epilepsia e a maioria relatou imaginação visual forte.

Esses limites abrem espaço para estudos posteriores com pessoas com imaginação fraca, alucinações ou transtornos que confundem imaginação e realidade.

Ao mostrar que a imaginação reanima grande parte da mesma maquinaria celular usada na visão, o trabalho torna as imagens mentais mais mensuráveis.

Um mapa mais claro pode orientar tratamentos futuros e ferramentas inspiradas no cérebro, mas também evidencia quão fina é a linha entre realidade e imaginação.