Penetrabilidad cognitiva en la percepción visual temprana: Evidencia empírica en humanos / Cognitive penetrability in early visual perception: Empirical evidence in humans Artículo barra lateral

Con base en un trasfondo teórico sobre las concepciones modulares de la mente de Fodor (2001) y Pinker (2005), el objetivo del presente texto es analizar cualitativemente la solidez de la evidencia experimental de una muestra de artículos publicados entre 2002 y 2017, que apoyan la tesis de la penetrabilidad cognitiva en la percepción visual temprana. El estudio se justifica por las implicaciones que pueden tener los resultados de estas investigaciones para las diferentes concepciones sobre arquitectura mental en funciones perceptuales, procesamiento de la información intra e intermodular, e isomorfismo entre arquitectura mental y cerebral. La metodología que se utilizó para realizar este estudio implicó: establecimiento de la tesis y de los criterios de inclusión de los artículos a revisar, selección final de los artículos más representativos sobre las subáreas seleccionadas, análisis de la calidad metodológica y de los resultados de éstos, identificación de aportes específicos de cada estudio a la tesis planteada, e interpretación y síntesis de los hallazgos. De 26 artículos revisados sobre el tema, se reportan y analizan 7, que se consideran representativos de 4 subáreas: penetrabilidad de expectativas, de percepción del color, de rasgos faciales y de reconocimiento de objetos. Se concluye que hay una amplia y sólida evidencia convergente (perceptual y neurofisiológica) a favor de los fenómenos penetrativos en la visión temprana, lo cual apoyaría indirectamente la hipótesis de permeabilidad de los módulos mentales de Pinker. Se formulan recomendaciones sobre aspectos por investigar y variables a controlar en experimentos sobre este tema.

Based on a theoretical background on the modular conceptions of the mind of Fodor (2001) and Pinker (2005), the objective of this text is to qualitatively analyze the strength of the experimental evidence from a sample of experimental articles published between 2002 and 2017 that support the thesis of cognitive penetrability in early visual perception. The study is justified by the implications that the results of these investigations may have for the different conceptions about mental architecture in perceptual functions, intra and intermodular information processing and isomorphism between mental and brain architecture. The methodology used to carry out this study involved: establishment of the thesis and the inclusion criteria of the articles to be reviewed, final selection of the most representative articles on the selected subareas, analysis of the methodological quality and

Interictal abnormal fMRI activation of visual areas during a motor task cued by visual stimuli in migraine / Ativação interictal anormal de áreas visuais por ressonância magnética funcional durante uma tarefa visuo-motora em indivíduos com enxaqueca

ABSTRACT Objective To assess changes in blood-oxygen-level-dependent activity after light deprivation compared to regular light exposure in subjects with migraine in the interictal state and in controls. Methods Ten subjects with migraine and ten controls participated in two sessions of functional magnetic resonance imaging. In each session, they performed a finger-tapping task with the right hand, cued by visual stimuli. They were scanned before and after 30 minutes of light deprivation or light exposure. In subjects with migraine, functional magnetic resonance imaging was performed interictally. Analysis of variance was made with the factors time (before or after), session (light deprivation or exposure), and group (migraine or control). Results There were significant “group” effects in a cluster in the bilateral cuneus encompassing the superior border of the calcarine sulcus and extrastriate cortex. There were no significant effects of “time”, “session”, or interactions between these factors. Conclusion The main result of this study is consistent with aberrant interictal processing of visual information in migraine. Light deprivation did not modulate functional magnetic resonance imaging activity in subjects with or without migraine.

RESUMO Objetivo Avaliar mudanças na atividade cerebral por meio de ressonância magnética funcional após privação luminosa comparada à exposição à luz, em indivíduos com enxaqueca no estado interictal e em controles. Métodos Dez indivíduos com enxaqueca e dez controles participaram de duas sessões de ressonância magnética funcional. Em cada sessão, realizaram uma tarefa motora com a mão direita guiada por estímulos visuais. Foram colhidas imagens antes e após 30 minutos de privação luminosa ou exposição à luz. Em indivíduos com enxaqueca, a ressonância funcional foi realizada no período interictal. Foi feita a análise de variância com fatores tempo (antes ou depois), sessão (privação ou exposição à luz) e grupo (enxaqueca ou controle). Resultados Houve efeitos significativos de “grupo” em uma área no cúneo bilateral, incluindo a borda superior do sulco calcarino e o córtex extraestriado. Não houve efeitos significativos de “tempo”, “sessão” ou interações entre estes fatores. Conclusão O principal resultado deste estudo sugere um processamento interictal anormal das informações visuais em indivíduos com enxaqueca. A privação luminosa não modulou a atividade na ressonância magnética funcional em indivíduos com ou sem enxaqueca.

Amblyopia: neural basis and therapeutic approaches / Ambliopia: bases neurais e intervenções terapêuticas

ABSTRACT Abnormalities in visual processing caused by visual deprivation or abnormal binocular interaction may induce amblyopia, which is characterized by reduced visual acuity. Occlusion therapy, the conventional treatment, requires special attention as occlusion of the fellow normal eye may reduce its visual acuity and impair binocular vision. Besides recovering visual acuity, some researchers have recommended restoration of stereoacuity and motor fusion and reverse suppression in order to prevent diplopia. Recent studies have documented that the amblyopic visual cortex has a normal complement of cells but reduced spatial resolution and a disordered topographical map. Changes occurring in the late sensitive period selectively impact the parvocellular pathway. Distinct morphophysiologic and psychophysical deficits may demand individualization of therapy, which might provide greater and longer-lasting residual plasticity in some children.

RESUMO Anormalidades nos processamentos visuais causadas por privação visual ou interação binocular anormal podem gerar ambliopia, caracterizada por redução da acuidade visual. A terapia de oclusão (tratamento convencional) necessita de cuidados especiais, pois a oclusão do olho normal (não-amblíope) pode reduzir a acuidade visual do mesmo e prejudicar a visão binocular. Além de recuperar a acuidade visual, alguns pesquisadores alertam para a necessidade em potencial de se restaurar a estereoacuidade e a fusão motora, bem como reverter a supressão a fim de impedir diplopia. Estudos recentes revelam que nos córtices visuais de amblíopes há uma quantidade normal de células, mas com resolução espacial reduzida e mapa topográfico desorganizado. Alterações ocorridas durante o período crítico tardio do desenvolvimento visual humano impactam seletivamente a via parvocelular. Déficits morfofisiológicos e psicofísicos distintos podem exigir programas de tratamento potencialmente seletivos e poderiam explicar a plasticidade residual maior e mais duradoura em algumas crianças.

A new unity for angular measurements in strabismus / Uma nova unidade para medidas angulares no estrabismo

The practical advantages of quantifying an angle by a ratio of linear lengths instead of arcs of circles has led to the definition of the prism-diopter, a conventional unity for numbering prisms and measuring strabismic deviations. However, a major inconvenience of using prism-diopter unities to express angular measurements is the non-linearity of the scale, which reaches an infinite value for the angle of 90º, then becomes negative, with decreasing magnitudes for increasing angles between 90º and 180º. As a consequence, arithmetical operations and comparisons of angles measured by such unities present errors of very great magnitudes. In order to retain the advantages of defining an angle by straight line dimensions but to diminish the severe inconveniences of this method, a new definition of the prism-diopter is proposed. Here, instead of defining the prism-diopter by the asymmetrical condition, the conception of this new unity is based on a geometrically symmetrical condition; that of the relationship of an isosceles triangle (where the leg is perpendicular to the bisector of the angle and the bisector itself ). The condition of symmetry for the definition of the new unity represents a conceptual advance because it reproduces the already well accepted, conventional criteria for quantifying the value of a prism, that of its minimum deviation. Furthermore, it corresponds to the most commonly observed clinical conditions of binocular balance. The absolute differences between the unitary values of the prism-diopter and that of the new unity are negligible (0.0025%), but the scale of values expressed by the new unity is closer to the ideal scale of angular measurements. (With the new unity, the infinite value is only reached for an angle of 180º and the errors due to arithmetical operations are much smaller.) Numerical examples showing the advantages of using the new unity of angular measurements instead of the prism-diopter are presented. A mathematical generalization of the modifying concept (partition of an angle) with which the new unity is based is also provided.

As vantagens práticas de quantificação de um ângulo pela relação de comprimentos lineares em lugar dos de arcos de círculos propiciaram a definição da dioptria- prismática, uma unidade convencional de numeração dos prismas e de medições do estrabismo. Entretanto, um grande inconveniente do uso das dioptrias- -prismáticas para exprimir medidas angulares é a não-linearidade da escala, que alcança um valor infinito para o ângulo de 90º e passa a valores negativos e com magnitudes decrescentes para ângulos crescentes entre 90º e 180º. Como consequência, operações aritméticas e comparações de ângulos com medidas angulares expressas com tais unidades apresentam erros de magnitude muito grande. Para manutenção das vantagens de definição de um ângulo pela dimensão de distâncias retas, mas reduzindo os graves inconvenientes dessa escolha, propõe-se uma nova definição para a dioptria-prismática. Ao invés da condição assimétrica pela qual a dioptria-prismática é definida, a concepção dessa nova unidade é baseada em uma condição geometricamente simétrica, a das relações de um triângulo isósceles (o cateto perpendicular à bissetriz do ângulo e essa própria bissetriz). Essa condição de simetria para a definição da nova unidade corresponde a um avanço conceitual, por reproduzir o critério convencional, já bem aceito, de quantificação do valor do prisma, o de seu desvio mínimo, além de corresponder às condições clínicas de exame do equilíbrio binocular comumente usadas. A diferença absoluta entre os valores unitários da dioptria-prismática e o da nova unidade é negligenciável (0,0025%) mas a escala dos valores expressos pela nova unidade é mais próxima da escala ideal de medidas angulares. (Com a nova unidade, o valor infinito é apenas alcançado para um ângulo de 180º e os erros devidos às operações aritméticas são muito menores.) Dão-se exemplos numéricos mostrando as vantagens de uso da nova unidade de medidas angulares em lugar da dioptria-prismática. Apresenta-se, também, uma generalização matemática do conceito de modificação (partição de um ângulo) pelo qual a nova unidade é baseada.

Sistema de treinamento para melhora visual: RevitalVision / Training system for visual improvement: RevitalVision

OBJETIVO: Avaliação de pacientes submetidos a sessões sequenciais do RevitalVision (RV) e relatar seu benefício na melhora da acuidade visual (AV). MÉTODOS: Estudo transversal com uma amostra de 10 pacientes submetidos a sessões sequenciais do RV. A terapia foi realizada em um ritmo de 3 sessões por semana durante um período de 2 a 3 meses, sendo concluída depois de 20 a 40 sessões. Os principais critérios de inclusão foram pós-cirurgia de catarata (sem complicações) com LIO multifocal e até +3,00 D, astigmatismo < -1,00 D, ambliopia, glaucoma, pós-transplante de córnea, síndrome de Axenfeld Rieger, catarata congênita e pós-lasik. RESULTADOS: A amostra de dez pacientes foi composta por 30% do sexo feminino, 70% masculino em uma média de 29 anos e de 38,6 sessões por paciente. Houve significância estatística em relação à AV pré e pós as sessões sequenciais do RV (p = 0,0135), assim como melhora da sensibilidade ao contraste. CONCLUSÃO: Observou-se melhora da AV e da sensibilidade ao contraste nos pacientes submetidos após as sessões do RV.

OBJECTIVE: Evaluation of patients undergoing sequential sessions of RV and report its benefit in improving visual acuity (VA). METHODS: Cross sectional study with a sample of 10 patients who underwent sequential sessions of the RV. Patients were treated at a rate of 2-3 sessions per week for a period of 2 to 3 months and was completed after 20 to 40 sessions. The main inclusion criteria were post cataract surgery (without complications) and multifocal IOL until +3.00 D, astigmatism <-1.00 D, amblyopia, glaucoma, post corneal transplant, Axenfeld Rieger syndrome, congenital cataract and post lasik. RESULTS: The sample of ten patients comprised 30% female, 70% male with an average of 29 years and 38.6 sessions per patient. There was statistical significance in relation to pre and post AV sequential RV sessions (p = 0.0135) and improved contrast sensitivity. CONCLUSION: An improvement of VA and contrast sensitivity in patients after the RV sessions was observed.

A influência do contraste na hiperacuidade Vernier medida em humanos através do potencial visual provocado e as contribuições das vias retino-geniculadas para o processamento desta informação no córtex visual primário / The influence of contrast on Vernier hyperacuity measured in humans by the visual evoked potential and contributions of retinogeniculate pathways to processing of this information in primary visual cortex

O estudo da acuidade Vernier (VRN) revela a capacidade do sistema visual humano em detectar deslocamentos espaciais de poucos arcos de segundos, menores que a distância entre dois cones foveais adjacentes. Tal fato desperta interesse teórico sobre o tema, além de futuras aplicações na área clínica. A acuidade VRN pode ser medida tanto psicofisicamente quanto eletrofisiologicamente. Para a detecção de quebras de colinearidade (acuidade VRN), alguns autores hipotetizam que as células ganglionares (CGs) M da retina provêem sinal adequado da retina ao córtex, e dão suporte ao desempenho psicofísico da tarefa VRN. Em condições de estímulos semelhantes, as células ganglionares magnocelulares (M) em primatas parecem ter precisão espacial com razão sinal-ruído mais alta do que as células parvocelulares (P) . A dependência ao contraste (C) das células M na precisão espacial, frequência espacial, frequência temporal e velocidade do estímulo é mais similar ao desempenho psicofísico em humanos do que comparados aos dados das células P (Rüttiger et al., 2002; Sun et al., 2004). Nós utilizamos o Potencial Provocado Cortical Visual de Varredura (sVEP) para avaliar esta hipótese no nível de processamento intermediário entre as respostas de célula única na retina e a detecção psicofísica. Nós medimos os limiares corticais VRN em função do contraste (14 participantes, média de 28,21 ± 2,8) e lacunas (9 participantes, média de 29,7 ± 5,9). As quebras verticais VRN na colinearidade foram introduzidas em uma grade de onda quadrada horizontal. O estímulo VRN alternou entre um estado alinhado (grades sem quebras) e desalinhado (grades com quebras) a 6 Hz. Durante cada uma das 10 tentativas, o deslocamento aumentou em passos logarítmicos iguais de 0,5 a 7,5. O limiar VRN foi definido no momento do deslocamento em que a extrapolação linear da média vetorial das respostas em 1F atinge zero uV. Os contrastes testados foram: 4, 8, 16, 32, 64, 80%.(AU)

The human visual system is able to detect spatial displacements of a few arcsec, much smaller than the distance between two adjacent foveal cones. Hyperacuity tasks such as Vernier (VRN) have both theoretical importance as well as clinical application. VRN can be measured psychophysically and with sVEP. Some authors hypothesize that M ganglion cells provide the retinal signal to cortex adequate to support Vernier performance. Under stimulus conditions analogous to detection of Vernier offsets, primate magnocellular (M) ganglion cells appear to have more precise spatial localization (with higher Signal to Noise Ratio) than parvocellular (P) cells, and the dependence of M cell spatial precision on contrast (C), spatial frequency, temporal frequency and stimulus velocity is more similar to human psychophysical performance than comparable data from P cells (Ruttiger et al, 2002; Sun et al., 2003, 2004) (Rüttiger et al., 2002; Sun et al., 2004). We measured the C-dependence of cortical VRN thresholds (thd) using the Sweep VEP (sVEP) to help evaluate this hypothesis at a processing level intermediate between single-cell retinal responses and psychophysical detection. We measured Vernier thds using sVEP as function of constrast (12 young adults, age means 28.21 yrs ± 2.8) and Gaps (9 participants, 29.7 ± 5.9) with normal vision. Vertical VRN breaks in colinearity were introduced to a horizontal squarewave grating. The VRN stimulus alternated between aligned (grating w/o breaks) and misaligned (w/breaks) states at 6 (or 10) Hz. During each of ten, 10-s trials, displacement (D) was increased in equal logarithmic steps from 0.5 to 7.5. Vernier thd was defined as the D at which the rising slope of the vector averaged 1F response extrapolated to zero V. The Cs tested were: 4, 8, 16, 32, 64, 80%.(AU)

Effects of visual loss in the corpus callosum in rats subjected to sensory-motor training / Efectos de la deprivación visual en el cuerpo calloso en ratas sometidas a entrenamiento sensoriomotriz

The purpose of this study was to analyze the changes in the dimensions of different portions of the corpus callosum in rats subjected to sensory-motor enriched environment with visual loss. We used 24 adult Sprague¡Dawley rats divided into three groups: G1 (n = 7) control, G2 (n = 10) subjected to sensory-motor stimulation, and G3 (n = 7) subjected to sensory-motor stimulation followed by visual loss by retinal injury. The brains were extracted and the corpus callosum was divided into three parts of equal length, corresponding to the genu, mid-body, and splenium, and the callosal area was determined according to the method described by Aboitiz et al. (1992). We observed normal performance among animals in G2 and G3 in the enriched environment with a decrease in the area of the posterior third of the corpus callosum or splenium in G3. However, these differences were not statistically significant when compared with G1 and G2, which suggests that prior training to G3 retinal lesion favored the performance observed after the injury.

El propósito de este estudio fue analizar los cambios en las dimensiones de las diferentes porciones del cuerpo calloso en ratas sometidas a un medio ambiente enriquecido sensoriomotriz con deprivación visual. Se utilizaron 24 ratas Sprague Dawley adultas divididas en tres grupos: G1(n=7) control; G2 (n=10) sometidas a estimulación sensoriomotriz y G3 (n=7) sometidas a estimulación sensoriomotriz seguida de deprivación visual por lesión retiniana. Se obtuvieron los encéfalos y el cuerpo calloso fue dividido en tres tercios correspondiendo a la rodilla, tercio medio y esplenio. El área callosal se determinó de acuerdo al método descrito por Aboitiz et al. (1992). Encontramos un rendimiento normal de los animales de G2 y G3 en el medio ambiente enriquecido, con disminución en el área del tercio posterior o esplenio del cuerpo calloso en G3, aunque estas diferencias no fueron estadísticamente significativas al compararlas con el G1 y G2, lo que sugiere que el entrenamiento previo a la lesión retiniana de G3 favoreció el desempeño obtenido posterior a la lesión.

Estrabismos: da teoria à prática, dos conceitos às suas operacionalizações / Strabismus: from theory to practice, from concepts to its operational attainment

Analisam-se particularidades inerentes ao estudo dos estrabismos, tais como as dificuldades para suas definições e os diferentes modos com os quais eles podem ser concebidos, a relatividade com que as posições binoculares possam ser interpretadas e os elementos referenciais necessários para a circunscrição dessas questões. A partir daí, discute-se o conceito de posição primária do olhar e as condições de sua operacionalização, concluindo-se pela impossibilidade de concretização desse ponto "zero", a partir do qual seriam feitas as medidas dos estrabismos e as quantificações de movimentos oculares. A seguir, passa-se ao exame da construção dos múltiplos sistemas referenciais aplicáveis à quantificação dos estrabismos, de cuja falta de consenso sobre qual deles usar decorrem implicações práticas elementares, como a falta de padronização do modo de superposição ortogonal de prismas, para a medida de desvios combinados, horizontal e vertical. Comenta-se a assimetria funcional das rotações oculares e suas exceções. Também se analisa a precisão com que se pode fazer a medida de um estrabismo, levando à conclusão sobre a impropriedade de uso de medidas fracionárias com as unidades angulares mais comumente usadas. Finalmente, são comentados alguns problemas técnicos dessas avaliações, tais como o das dificuldades operacionais relacionadas à dioptria-prismática, os subordinados ao uso de prismas e os da ocorrência de efeitos prismáticos pelo uso de lentes convencionais.

Some particular points concerning the study of strabismus are analyzed, specially, the difficulties for definitions and the different ways it can be conceived, besides the relativity of binocular positions interpretation, and the necessary referential elements for circumscribing such questions. Then, the concept of primary position of gaze is discussed as well as the conditions for its operational attainment, leading to the conclusion that it is materially impossible to achieve this "zero" point, from which all other measurements of strabismus or ocular movements should be done. In sequence, the construction of multiple referential systems applying the quantification of strabismus are examined. The lack of consensual agreement about which should be used as the standard system causes elementary practical implications, as the lack of agreement about how to superimpose orthogonal prisms for the measurement of associated horizontal and vertical deviations. The functional asymmetry of ocular rotations and its exceptions are commented. The accuracy that the measurements of strabismus can be performed is analyzed, leading to the conclusion that fractional figures using the commonest angular unities are improper. At last, some technical problems related to such evaluations are also commented, as operational difficulties related to prism-diopter unity, concerning the use of prisms, and prismatic effects due to the use of conventional optical glasses.