Neural correlates of synthetic face and object processing: EEG/ERP and fMRI studies

Abstract

Vários tipos de paradigmas têm vindo a ser utilizados para o estudo do reconhecimento humano de faces e objectos. Esta área tem recebido considerável atenção nos últimos anos e os “Mooney stimuli” apresentam-se como de particular interesse para perceber o processo de reconhecimento. Estes estímulos, são estímulos visuais e consistem em imagens discretizadas a dois níveis, preto e branco, de tal forma modificadas que mesmo com a pouca informação disponível ainda se consegue reter a informação suficiente para que possam ser discriminados nelas os objectos que as compõem. De particular interesse são as “Mooney faces” onde, mesmo com estas limitações, é possível discriminar uma cara na imagem. O estudo da resposta e do processamento cerebral a este tipo de estímulo é, na nossa opinião, um bom método para tentar perceber os mecanismos pelos quais o ser humano faz o reconhecimento de faces e objectos sendo ainda possível identificar as características da imagem que permitem tal reconhecimento. O facto de a mesma imagem poder ser percebida como face num determinado ponto do tempo e não o ser noutro instante, permite assim separar etapas de processamento específicas para caras, de outros mais baixos níveis de processamento que não estão relacionados com caras. Com os resultados deste estudo pretendemos elucidar a natureza da conectividade funcional, nomeadamente a influência de processos “top-down” entre áreas cerebrais activas no processamento de estímulos visuais, especialmente entre o córtex pré-frontal e áreas temporais relacionadas com o processamento visual de alto nível. Realizámos estudos de Electroencefalografia (potenciais evocados) e Ressonância Magnética funcional, numa tarefa de detecção/percepção de “Mooney faces”. Ao contrário de estudos anteriores em que se compara faces contra outros estímulos diferentes, aqui conseguimos manipular o tempo de detecção/percepção do estímulo por rotação gradual da “Mooney face” da posição invertida para a posição vertical. A análise dos potenciais evocados, da “time-frequency”, da sincronização e das regiões de interesse, sobre os dados recolhidos, foi a estratégia adoptada para tentar perceber/discernir as correlações neuronais dos mecanismos de decisão no ser humano. No que diz respeito ao EEG/ERP aparece uma negatividade que parece traduzir o potencial N170 característico para faces e actividade elevada na banda gama de frequências (60-70Hz) momentos antes de o participante responder ao perceber a cara. A análise de frequências revela ainda que a actividade cobre todo o escalpe, começando em regiões occipitais (mais posteriores) migrando depois para regiões mais parietofrontais (anteriores). Aparece ainda actividade elevada na análise da “phase-synchrony” numa banda de frequências mais baixas (30-45Hz) mas também antes da resposta, no entanto, esta actividade difere conforme o conjunto de eléctrodos escolhido para a análise. Nesta análise do sincronismo não observámos assimetrias entre hemisférios mas aparece sincronização inter-hemisférica assim como padrões de sincronização ventral/dorsal relacionados com a percepção. No que diz respeito aos dados funcionais da ressonância, identificámos uma rede de áreas envolvidas no processo geral de tomada de decisão e também um conjunto de regiões que aparecem mais especificamente relacionadas com a decisão perceptual para “Mooney faces”.