As interações diárias com o contexto exigem uma estimativa correta das velocidades de movimento do próprio e do objeto. A perceção da velocidade de movimento do objeto é essencial para abordá-lo ou evitá-lo adequadamente. Em muitas circunstâncias, a perceção do movimento do objeto é complexificada pelo movimento próprio concomitante. Um dos principais desafios para o sistema visual é determinar a fonte do movimento que gera o padrão de fluxo: movimento do próprio, movimento do objeto ou a sua combinação. Neste enquadramento, a equipa de investigação liderada por Valentina Sulpizio teve como objetivo estabelecer (1) a sensibilidade de várias regiões corticais relacionadas com o movimento (regiões de automovimento) a diferentes condições de movimento induzidas visualmente, incluindo deslocamentos do próprio e de objetos e uma combinação destes; e (2) se a atividade dessas regiões foi afetada pela velocidade do movimento do próprio e do objeto, fornecendo assim uma nova visão sobre seu papel na discriminação entre diferentes velocidades de movimento do próprio e do objeto. Um perfil diferenciado emergiu entre as regiões de automovimento (área visual do sulco cingulado, área do sulco cingulado posterior, córtex insular posterior [CIP], V6+, V3A, IPSmot/VIP e MT+). Todas as regiões de automovimento (exceto a área CIP) responderam a todas as combinações possíveis de movimento do próprio e do objeto e foram ainda moduladas pela velocidade de movimento do próprio. Curiosamente, apenas MT+, V6+ e V3A foram ainda modulados pelas velocidades de movimento do objeto, refletindo assim seu possível papel na discriminação entre velocidades distintas de movimento do próprio e do objeto. Estes resultados são detalhados no artigo Neural sensitivity to translational self- and object-motion velocities publicado na revista científica Human Brain Mapping, no âmbito do projeto 24/20 - World-relative object motion: How the brain detects object motion while we are moving, apoiado pela Fundação BIAL.
ABSTRACT
The ability to detect and assess world-relative object-motion is a critical computation performed by the visual system. This computation, however, is greatly complicated by the observer's movements, which generate a global pattern of motion on the observer's retina. How the visual system implements this computation is poorly understood. Since we are potentially able to detect a moving object if its motion differs in velocity (or direction) from the expected optic flow generated by our own motion, here we manipulated the relative motion velocity between the observer and the object within a stationary scene as a strategy to test how the brain accomplishes object-motion detection. Specifically, we tested the neural sensitivity of brain regions that are known to respond to egomotion-compatible visual motion (i.e., egomotion areas: cingulate sulcus visual area, posterior cingulate sulcus area, posterior insular cortex [PIC], V6+, V3A, IPSmot/VIP, and MT+) to a combination of different velocities of visually induced translational self- and object-motion within a virtual scene while participants were instructed to detect object-motion. To this aim, we combined individual surface-based brain mapping, task-evoked activity by functional magnetic resonance imaging, and parametric and representational similarity analyses. We found that all the egomotion regions (except area PIC) responded to all the possible combinations of self- and object-motion and were modulated by the self-motion velocity. Interestingly, we found that, among all the egomotion areas, only MT+, V6+, and V3A were further modulated by object-motion velocities, hence reflecting their possible role in discriminating between distinct velocities of self- and object-motion. We suggest that these egomotion regions may be involved in the complex computation required for detecting scene-relative object-motion during self-motion.
