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Som e visão: uma nova lei psicofísica inovadora foi descoberta

Som e visão: uma nova lei psicofísica inovadora foi descoberta

Uma nova lei psicofísica foi descoberta por pesquisadores em Lisboa, Portugal, com base no tempo que os sujeitos levam para perceber diferentes estímulos.

Ao tocar simultaneamente dois sons distintos para assuntos - um ligeiramente mais alto do que o outro - os pesquisadores observaram novas descobertas que, dizem eles, fornecem uma explicação mecanicista para a Lei de Weber de 200 anos.

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Lei de Weber

A psicofísica foi iniciada por uma observação aparentemente simples: o professor Ernst Heinrich Weber pediu aos participantes que dissessem qual dos dois pesos ligeiramente diferentes era mais pesado. Ele então deu aos sujeitos dois conjuntos de pesos mais pesados ​​com a mesma ligeira diferença de peso.

Em seus experimentos, Weber descobriu que a probabilidade de um sujeito fazer a escolha certa depende unicamente da proporção entre os pesos.

Por exemplo: um sujeito que acertou 75% das vezes, ao comparar um peso de 1 Kg e um peso de 1,1 Kg, acertará 75% das vezes ao comparar dois pesos de 2 e 2,2 Kg. A proporção de 10% rege sua percepção.

Suas descobertas mostraram que a mudança percebida nos estímulos é proporcional aos estímulos iniciais. Isso era verdade em diferentes sentidos, como visão, audição, tato e olfato.

Tome esta representação visual da Lei de Weber como exemplo:

Em cada lado, o quadrado inferior contém mais 10 pontos do que o superior. Apesar disso, a percepção é diferente: a diferença para os quadrados 10 e 20 é facilmente perceptível, enquanto os dois quadrados à direita parecem iguais.

A observação simples, mas precisa de Weber mostrou que nossos cérebros seguem comportamentos de percepção precisos e quantificáveis, que podem ser compreendidos por meio de leis matemáticas.

Essencialmente, a Lei de Weber iniciou o campo da psicofísica mostrando que poderíamos estudar os processos e a percepção do cérebro com modelos matemáticos - da mesma forma que usamos modelos para entender as leis da física que governam o universo.

Uma nova lei baseada no tempo

Agora, uma equipa de investigadores do Centro Champalimaud do Desconhecido de Lisboa, Portugal, descobriu uma nova lei que explica porque a percepção está ligada aos estímulos iniciais, segundo a Lei de Weber.

A equipe mostrou que o tempo que leva para fazer uma escolha, não apenas o desfecho da decisão, rege a Lei de Weber. Suas descobertas são descritas em um artigo na revista científica Nature Neuroscience.

Para chegar a essa conclusão, o investigador principal do estudo, Alfonso Renart, e sua equipe treinaram ratos para discriminar entre dois sons de variação ligeiramente diferente em decibéis.

Eles construíram fones de ouvido em miniatura para os ratos - sim, você leu corretamente - e os usaram para transmitir os dois sons simultaneamente para os dois ouvidos separados dos ratos.

Os ratos orientam naturalmente a cabeça para um som mais alto. Isso significa que os pesquisadores puderam ver qual som os animais percebiam como o mais alto, graças à sua reação. Crucialmente, os pesquisadores registraram o tempo que levou para tomar a decisão, bem como a própria decisão.

Embora as decisões dos ratos tenham confirmado que o comportamento dos animais correspondia à Lei de Weber, era a análise das leituras do tempo que era crítica.

Pardo-Vazquez, um dos co-autores do estudo, explica em um comunicado à imprensa:

"Normalmente, os estudos da lei de Weber se concentram na precisão da discriminação, que é o que o próprio Weber descreveu. Surpreendentemente, o tempo gasto para decidir recebeu pouca atenção."

A equipe percebeu que os tempos de decisão e a intensidade dos sons estavam relacionados: quanto mais altos os dois sons, menor o tempo de decisão. Os tempos de decisão mostraram-se exatamente proporcionais, independentemente da intensidade do som, desde que a diferença de intensidade fosse constante.

Eles seguiram essa pesquisa com experimentos em seres humanos e outros experimentos em ratos, usando percepções de odor - tudo isso corroborou as descobertas iniciais.

A equipe descobriu uma nova "lei psicofísica", que eles chamam de 'Equivalência Tempo-Intensidade na Discriminação' (TIED). TIED, dizem os pesquisadores, é a chave para a Lei de Weber, pois pode ser usada para calcular um modelo matemático para explicar a Lei de Weber.


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