El poder del primado con movimientos visuales

En el 350 a. C., Aristóteles informó haber percibido un movimiento ilusorio después de mirar fijamente un estímulo en constante movimiento. Luego acuñó la "ilusión de la cascada", hasta nuestros días, los científicos todavía están investigando las propiedades de los efectos secundarios del movimiento y lo que nos dicen sobre el cerebro visual.

El efecto posterior del movimiento es una clara demostración de la fatiga neuronal: cuando las neuronas selectivas de movimiento se exponen a un movimiento constante (como el de una cascada), eventualmente reducen su velocidad de disparo, como si se cansaran o se adaptaran. Luego, al observar un estímulo estático, sin movimiento, estas neuronas fatigadas se dispararán relativamente más lento que sus contrapartes no fatigadas que codifican otras direcciones de movimiento, haciendo que el nuevo estímulo estático parezca moverse en la dirección opuesta al movimiento de adaptación. Aquí hay una demostración de la ilusión de la cascada que puedes probar por ti mismo.

Primado con movimientos visuales

Ahora se sabe que ciertas propiedades del movimiento de adaptación pueden modular el efecto posterior del movimiento. En ciertos casos, cuando el movimiento de adaptación es lento y discreto (es decir, ocurre en ráfagas cortas), los efectos posteriores del movimiento tienden a observarse en la misma dirección que el movimiento de adaptación. Esto se conoce como primado de movimiento positivo y se cree que depende de las neuronas de orden superior que codifican un tipo de "inercia visual", asumiendo que los objetos en movimiento permanecerán en movimiento, a menos que se les impida.

Se ha observado un tipo de primado de movimiento aún más extraño, llamado primado de movimiento de rebote (Hsieh, Caplovitz y Tse, 2005; Davidenko y Heller, 2018). Aquí, un patrón de movimiento de rebote (por ejemplo, Arriba-Abajo-Arriba-Abajo, o Derecha-Izquierda-Derecha-Izquierda) preparará a los participantes para seguir viendo el patrón de rebote. Se cree que estas secuencias de movimiento particulares de dos pasos son sostenidas por mecanismos oscilatorios en el cerebro que codifican secuencias alternas de movimiento en dirección opuesta.

¿Se pueden preparar secuencias de movimiento de dos pasos más arbitrarias?

En un nuevo estudio publicado el mes pasado en el Journal of Vision, mis colegas y yo descubrimos un nuevo tipo de patrón de movimiento que se puede primar. Llamamos a este patrón de movimiento "movimiento de escalera" porque implica pasos de movimiento secuenciales en ángulos rectos (por ejemplo, Arriba-Derecha-Arriba-Derecha o Izquierda-Abajo-Izquierda-Abajo).

Ejemplos de movimiento de escalera.

Source: Nicolas Davidenko

En cuatro estudios separados con un total de 224 participantes, preparamos a los observadores con secuencias de movimiento corto y luego les presentamos dos fotogramas finales en los que se les pedía que informaran sobre cualquier movimiento que vieran. En algunas pruebas, mostramos movimiento real en los dos fotogramas finales; estos sirvieron como pruebas de captura para asegurarnos de que los participantes siguieran las instrucciones. En la mayoría de los ensayos, los cuadros finales fueron completamente aleatorios, pero a menudo los participantes informaron haber visto un movimiento ilusorio. La pregunta era, ¿en qué direcciones se dirigía el movimiento ilusorio? Aquí puedes ver un ejemplo de prueba real y captura de prueba de nuestros experimentos.

Como se muestra en la figura, era más probable que los participantes informaran haber visto un movimiento que seguía la misma secuencia que el movimiento de primado. Los cuadrados azules más oscuros a lo largo de la diagonal muestran que cada tipo de movimiento de activación (p. ej., Arriba-Derecha-Arriba-Derecha) resultó en respuestas más consistentes con la activación (p. ej., Arriba-Derecha) que cualquier otro tipo de respuesta (aparte de las respuestas "XX" que indican "otro" o "ninguno de los anteriores").

Resultados del experimento que muestran direcciones preparadas (eje y) y dirección informada (eje x). Los colores más azules son respuestas más frecuentes.

Source: Nicolas Davidenko

En general, nuestros resultados mostraron que (1) los participantes pueden ser primados para ver patrones de movimiento de escalera, lo que no se conocía previamente; (2) el primado de movimiento de escalera requiere al menos cuatro marcos de primado; es decir, el elemento de secuencia (por ejemplo, arriba-abajo) debe presentarse al menos dos veces; y (3) primar estos patrones de movimiento requiere un movimiento real. Cuando los participantes fueron preparados con imágenes de flechas en lugar de movimiento real, informaron tasas mucho más bajas de movimiento ilusorio consistente principal en los cuadros aleatorios posteriores.

El primado con movimientos visuales requiere memoria

Actualmente, las explicaciones teóricas del primado de movimiento visual pueden explicar el primado positivo (por ejemplo, Arriba-Arriba-Arriba-Arriba) y el primado de rebote (por ejemplo, Arriba-Abajo-Arriba-Abajo), pero no el primado de escalera (por ejemplo, Arriba-Derecha-Arriba-Derecha). Esto se debe a que las dos direcciones presentes en las secuencias de escalera (por ejemplo, "Arriba" y "Derecha") no tienen una relación intrínseca entre sí. Para tener una percepción ilusoria de "Arriba" seguida de una percepción ilusoria de "Derecha", el sistema necesita usar la memoria para realizar un seguimiento del movimiento que se presentó dos fotogramas antes. Esto sugiere que el primado de movimiento visual se basa, al menos en parte, en un mecanismo de aprendizaje de secuencias. Se necesita investigación futura para explorar cuánta información puede codificar nuestro mecanismo de cebado de movimiento visual y hasta qué punto se pueden cebar patrones de movimiento arbitrarios.