Padrões de Reconhecimento de Faces


Seções discretas do cérebro formam uma rede dedicada ao reconhecimento de fisionomia.

Revista Scientific American - por Lizzie Buchen

Ao caminhar pelas ruas da cidade, não é difícil reconhecer o rosto de um conhecido na multidão. Mas a facilidade dessa façanha mascara sua complexidade cognitiva. Todas as faces têm olhos, nariz e boca em posições praticamente iguais, mas podem exibir uma infinidade de expressões emocionais. Há décadas os cientistas debatem a facilidade com que reconhecemos rostos: o cérebro humano desenvolveu um mecanismo especializado de processamento de faces, diferente das regiões que lidam com outros objetos, ou ele processa todos os objetos usando uma rede extensa e multifuncional, apenas desenvolvendo uma habilidade especial para faces. Dois experimentos recentes esclareceram essa disputa contínua ao descobrir uma rede distinta que, de fato, é dedicada a faces.

No final dos anos 90 estudos realizados com base em imagens do cérebro revelaram que regiões específicas do lobo temporal - uma região do cérebro importante para o reconhecimento de objetos - são mais intensamente iluminadas quando as pessoas olham para rostos, em oposição a qualquer outra coisa. Não estava claro, no entanto, se essas regiões contêm células especificamente ativadas por rostos, ou se respondem mais amplamente, por exemplo, a qualquer objeto relacionado a pessoas ou coisa que exija atenção a detalhes.

Há alguns anos, Doris Tsao e seus colegas, à época na Harvard Medical School, trataram desse assunto. Eles localizaram "padrões específicos de faces" em macacos e descobriram que esses padrões estavam repletos de neurônios que respondem unicamente a rostos. "Demonstramos que eram regiões altamente especializadas", diz Tsao, agora na Universidade de Bremen, na Alemanha. "Mas ainda não sabíamos como funcionavam - se cada padrão era independente ou se estavam todos envolvidos num circuito único."

E Tsao foi adiante, usando uma combinação técnica impressionante de imagens do cérebro e estimulação de células individuais. Ela e seu aluno, Sebastian Moeller, usaram eletrodos para estimular neurônios em padrões específicos relacionados a rostos, enquanto observavam o resto do cérebro com imageamento por ressonância magnética funcional (fMRI). No início do ano passado relataram a descoberta de que os padrões faciais estavam forte e especificamente interconectados: o estímulo em um padrão facial ativa outros padrões quase exclusivamente, enquanto estímulos fora de padrões faciais estimulam somente regiões não faciais.

"Esse resultado me deixou perplexa", comenta Margaret Livingstone, neurobiologista da Harvard Medical School, que supervisionou os primeiros trabalhos de Tsao. "A conectividade entre diferentes padrões faciais do cérebro é incrivelmente precisa - de padrão facial para padrão facial - sugerindo que esse sistema é realmente especial e tem sua própria anatomia."

Tsao então se concentrou no lobo frontal, que transforma dados sensoriais em comportamento direcionado. "Não apenas percebemos rostos - reagimos a eles", ela explica. "Determinamos suas expressões emocionais que guardamos na memória e as classificamos como amigas ou inimigas." Portanto, ela pensou, podem existir padrões faciais no lobo frontal.

Usando fMRI, Tsao encontrou três padrões faciais distintos. Um deles se localiza no córtex órbito-frontal e avalia emoções e comportamentos sociais. Testes adicionais revelaram que rostos emocionados estimulam mais esse padrão que rostos neutros, indicando que ele poderia ter um papel específico na interpretação de expressões de emoção. Padrões faciais no lobo temporal não responderam de maneira diferente a rostos expressando emoções. Pessoas com danos no lobo frontal ainda conseguem reconhecer pessoas, mas não identificam seus estados emocionais.

Agora Tsao espera identificar como cada padrão contribui para a identificação facial. Ela acredita que eles formem uma hierarquia funcional - por exemplo, um padrão detecta faces, e o outro ajuda para relatar a detecção de, digamos, rostos masculinos ou expressões de surpresa. Ela suspeita que esses últimos padrões se comuniquem com o lobo temporal medial, uma região onde, em 2005, Christof Koch do California Institute of Technology descobriu neurônios que respondem exclusivamente a pessoas específicas, como astros do cinema. As descobertas de Tsao sugerem um processo passo a passo que resulta em neurônios que podem codificar entidades tão complexas como uma determinada pessoa.

"Essas áreas estão todas conectadas", avalia Koch. "Você pode não apenas ver uma atriz conhecida, mas pode ver se ela está zangada ou se está olhando para você. Esse é um circuito dedicado a faces e ele se estende desde a parte posterior do cérebro até a parte frontal." Um processamento com esse nível de especialização de faces é vital para a sobrevivência, acrescenta Koch. "Não importa se a pesssoa é um bebê, um idoso, ou um anti-social que só olha para o chão. O ser humano é um ser social e as faces deles são importantes."

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