Poderíamos treinar nossos cérebros para ver novas cores?

Para os observadores de pássaros que lutam para diferenciar entre os peitos azuis masculinos e femininos, a resposta está aqui. A crista do macho na verdade aparece como ultravioleta (UV) para outras mamas, uma distinção invisível para nós, humanos.

Ao lado de outros primatas, nossa visão só vem em três cores: vermelho, verde e azul. Muitos outros mamíferos costumam ver em dois (azul e verde), enquanto os pássaros veem uma mistura de quatro (vermelho, verde, azul e UV).

Se nossos cérebros puderem pegar três entradas primárias e transformá-las em todas as cores percebemos, um pouco de trabalho mental extra poderia desbloquear novos matizes?

De olho na evolução

Os olhos, como os conhecemos e os amamos hoje, provavelmente começaram sua jornada evolutiva há 800 milhões de anos, em alguns dos primeiros organismos da Terra.

“Essas criaturas ancestrais viviam na água, portanto, ser capaz de reconhecer fontes de luz – para diferenciar o dia da noite e indicar a profundidade – beneficiaria a sobrevivência”, diz Baden.

Consequentemente, evolução transformou um receptor de melatonina em uma proteína opsina, que se tornou a base de quase todos os receptores de luz, levando à retina dos vertebrados, há mais de 500 milhões de anos, durante a explosão cambriana.

Fascinado pela evolução do clássico sistema visual dos vertebrados, Baden usou imagens de dois fótons e análise computacional, juntamente com trabalho de campo com câmeras especializadas e medidores de luz, para estudar o peixe-zebra como modelos de nossos primeiros ancestrais.

“O peixe-zebra tem quatro receptores de cor, conhecidos como células cone—vermelho, verde, azul e UV, cada um com um papel distinto a desempenhar. Descobrimos que os cones vermelhos percebem o brilho; cor dos sentidos verde e azul; enquanto o UV ajuda a identificar os alimentos. Crucialmente, todo o processamento de percepção de cores acontece na sinapse de saída dos fotorreceptores – na própria retina”, explica Baden.

Um produto da nossa percepção

Nosso arranjo visual contrasta acentuadamente com o peixe-zebra, cujos quatro cones retinianos funcionam como neurônios, cada um com proteínas de superfície celular distintas, tornando a tarefa de diferenciar entrada de comprimento de onda direta e, portanto, fácil.

A retina humana possui três receptores de cores, cada um sensível a diferentes partes do espectro de luz. Um cone de comprimento de onda curto responde à luz percebida como azul. Dos outros dois, um cone de comprimento de onda médio “sente” o verde, enquanto o outro cone de comprimento de onda longo “sente” o vermelho.

Mas ao contrário peixe-zebraestes são apenas o primeiro estágio de nossa percepção de cores.

Embora o cone “azul” da retina seja distinto, os outros dois – nominalmente “verde” e “vermelho” – são, na verdade, ambos cones “vermelhos” – um original e uma duplicata que, respondendo a um comprimento de onda ligeiramente diferente, detecta o verde. Crucialmente, de uma perspectiva evolutiva e molecular, eles são idênticos.

“Consequentemente, o circuito da retina não consegue diferenciá-los e, portanto, transfere o problema para o cérebro. Como esse processo funciona permanece um mistério, mas provavelmente envolve uma espécie de algoritmo estabelecido no desenvolvimento infantil”, observa Baden.

A razão inteligente pela qual não podemos estender nosso espaço de cores

Mas se nosso senso de cor é produzido pelos sinais dos fotorreceptores decodificando o cérebro, por que o processamento neural ser ensinado ou evoluir para expandir nosso espaço de cores, como ajustar software para manipular imagens digitais?

“Quando o cérebro compara os sinais de um cone para produzir a sensação de cor, ele estima o comprimento de onda original. Para conseguir isso, circuitos neurais precisam saber qual fotorreceptor eles estão ouvindo”, diz Baden. “Já existem tão poucos sinais com os quais trabalhar, mas nossos grandes cérebros aprenderam a fazê-lo. No geral, o cérebro provavelmente levou isso o mais longe possível e agora está programado para trabalhar com os comprimentos de onda existentes de nossos cones”.

Em última análise, até algoritmos sofisticados são limitados por suas entradas, sugerindo que a única maneira de expandir nosso espaço de cores seria alterar nossas entradas de retina.

Mas se a evolução algum dia nos conferir nossa visão ancestral perdida, permitindo-nos ver UV, por exemplo, isso pode exigir uma compensação, como um risco aumentado de câncer.

Surpreendentemente, praticamente todos os vertebrados modernos – peixes, anfíbios, répteis e pássaros – na verdade retiveram todo o complemento de receptores de cores ancestrais.

“Longe de ser o padrão-ouro da visão de cores, os mamíferos, incluindo nós, são realmente os outliers, provavelmente o resultado de táticas de sobrevivência evolucionárias que remontam à era dos dinossauros. A verdadeira questão não é como poderíamos ver mais, mas como podemos ver tanto quanto vemos, com o pouco que temos?” Baden conclui.