A equipe utiliza inteligência artificial para estudar as cores observadas quando o pião preto e branco é girado.

Há 200 anos, pesquisadores tentam desvendar o mistério de por que as pessoas enxergam cores ao observar os padrões em preto e branco de um pião girando.

Com a ajuda da inteligência artificial, uma equipe de pesquisadores do Instituto Nacional de Biologia Fundamental e de outras instituições afirma ter encontrado evidências sólidas para explicar como esse truque funciona.

Dizem que pode ser o cérebro prevendo mudanças de cor com base no movimento, criando assim uma ilusão de cor.

O TOPO DE BENHAM

Esse fenômeno, descoberto em 1826, foi posteriormente denominado "cores subjetivas".

Em 1894, o inventor britânico Charles Edwin Benham usou um disco giratório com padrões em preto e branco para demonstrar o fenômeno, amplamente conhecido como pião de Benham.

É apresentada como uma profissão científica ou um tipo de ilusão de ótica exibida em alguns museus de ciências.

Mas ainda não sabemos por que as cores aparecem.

Anteriormente, havia uma teoria amplamente aceita de que isso se devia a condições envolvendo a retina, incluindo diferenças na velocidade de reação das células fotossensíveis.

Mas continua sendo inexplicável por que as cores podem parecer tão diferentes de uma pessoa para outra.

CORES PREVISTAS POR IA

No campo da neurociência, a visão amplamente aceita nos últimos anos é que o cérebro faz previsões o tempo todo para renovar seu sistema de conhecimento e regras.

Os pesquisadores levantaram a hipótese de que as cores subjetivas surgem como resultado de previsões feitas pelo cérebro e planejaram um experimento de verificação.

Eles mostraram um pião Benham a 98 participantes e pediram que reagissem à forma como as cores apareciam.

Eles descobriram que as cores apareciam de forma diferente e sistemática, dependendo da direção de rotação da bandeja, da disposição dos padrões em preto e branco e de suas inversões.

Em seguida, a equipe alimentou a IA com um grande número de vídeos de paisagens naturais e urbanas e a treinou repetidamente para prever a próxima imagem em uma sequência.

E quando gravaram vídeos do pião de Benham girando, ficaram surpresos ao ver cores pálidas aparecerem nas imagens preditivas.

As cores não aparecem quando capturam imagens estáticas do cume.

Quando vídeos do cume em diferentes condições, como a rotação na direção oposta, foram capturados, as cores das imagens preditivas também mudaram, assim como a forma como elas apareciam ao olho humano.

MOVIMENTOS E CORES

Para investigar melhor o mecanismo, os pesquisadores também alimentaram a IA com vídeos que mostravam simplesmente um quadrado de cores vermelha, verde ou azul se movendo pela tela.

As cores que apareciam nas imagens preditivas pertenciam ao mesmo sistema de cores do quadrado.

As cores subjetivas surgem quando o cérebro faz previsões com base em experiências passadas.

Os pesquisadores concluíram que é possível que a forma como as cores aparecem seja influenciada pela interdependência entre movimentos e cores percebidos no passado.

PERCEPÇÃO DAS MUDANÇAS AMBIENTAIS?

É essencial realizar pesquisas com seres humanos para desvendar o mistério que envolve as cores subjetivas.

Mas o projeto mais recente baseado em IA apresentou uma nova abordagem e evidências sólidas para solucionar essa questão de longa data.

“É uma grande alegria podermos recriar um tipo de ilusão de ótica experimentada por humanos usando IA”, disse Kyohei Ueda, autor principal do artigo de pesquisa e aluno de doutorado do terceiro ano no instituto. “Esperamos que isso abra um novo caminho para entendermos como nossos cérebros percebem cores e movimentos.”

Os resultados da pesquisa também sugerem a possibilidade de que a forma como as cores são percebidas subjetivamente varie dependendo do ambiente em que as pessoas nasceram e cresceram, porque o que elas viram no passado é diferente em cada ambiente.

Eiji Watanabe, professor associado de neurociência do instituto e líder da equipe, sonha em ir a uma savana, ao Círculo Polar Ártico, às ilhas do sul e a outros lugares.

"Quero viajar pelo mundo vestindo uma camisa Benham e estudar as cores que os moradores locais enxergam", disse ele.

As conclusões da equipe foram publicadas na revista Scientific Reports em (https://www.nature.com/articles/s41598-026-57953-w).