What are those colors you see when you rub your eyes? - Paul CJ Taylor

Tradutor: Eliana Santos Revisora: António Ribeiro

In the late 1600s, Isaac Newton conducted a series of experiments

No final do século XVII, Isaac Newton realizou uma série de experiências

that broke the two most fundamental rules of eye safety—

que quebraram as duas regras mais fundamentais da segurança dos olhos:

in one, he stared at the sun,

numa, olhou para o sol,

and in the other he stuck a needle under his eyeball.

e na outra enfiou uma agulha debaixo do globo ocular.

Newton was hoping to better understand the lights and colors

Newton esperava compreender melhor as luzes e as cores

that sometimes appear when your eyes are closed.

que às vezes aparecem quando os nossos olhos estão fechados.

If you've ever sat around an evening campfire or, unlike Newton,

Se já se sentaram à volta de uma fogueira à noite ou, ao contrário de Newton,

unintentionally glanced at the sun,

olharam sem querer para o sol,

you may have noticed illuminated patterns briefly dance along your vision

podem ter notado padrões iluminados a dançar brevemente na vossa visão

before fading into darkness.

antes de desvanecerem na escuridão.

So how do these visual illusions, known as afterimages, form?

Então, como é que estas ilusões visuais, conhecidas como pós-imagens, se formam?

Inside the retina, specialized cells called photoreceptors

Dentro da retina, células especializadas chamadas fotorrecetores

take in light and turn it into a signal the brain can understand.

captam a luz e transformam-na num sinal que o cérebro consegue compreender.

Photoreceptors contain thousands of molecules called photopigments,

Os fotorrecetores contêm milhares de moléculas chamadas fotopigmentos,

which are sensitive to particular colors.

que são sensíveis a certas cores.

When a light-photon strikes a pigment, part of the photopigment’s structure,

Quando um fotão de luz atinge um pigmento, parte da estrutura do fotopigmento,

known as chromophore,

conhecida como cromóforo,

absorbs the energy by temporarily altering its molecular structure

absorve a energia alterando temporariamente a sua estrutura molecular

in a process called bleaching.

num processo denominado de branqueamento.

This reconfiguration induces a cascade of chemical reactions

Esta reconfiguração induz uma cascata de reações químicas

that route an electrical pulse to the brain.

que encaminham um impulso elétrico para o cérebro.

And once your brain assembles the signals

Assim que o cérebro reúne os sinais

from approximately 200 million photoreceptor cells,

de cerca de 200 milhões de células fotorrecetoras,

you see an image.

vemos uma imagem.

So how does this lead to an afterimage?

Então, como é que isto leva a uma pós-imagem?

Scientists aren't quite sure,

Os cientistas não têm a certeza,

but a leading theory suggests that photoreceptors may be to blame.

mas uma teoria importante sugere que os fotorrecetores podem ser os culpados.

Looking at something bright causes many pigments in a photoreceptor to bleach.

Olhar para algo brilhante faz com que muitos pigmentos

num fotorrecetor sejam branqueados.

In this state, photopigments can't absorb light well and need to regenerate.

Neste estado, os fotopigmentos não conseguem

absorver bem a luz e precisam de se regenerar.

However, it's believed that photoreceptor cells momentarily continue to fire

No entanto, acredita-se que as células fotorrecetoras

continuam momentaneamente a disparar

and to send signals to the brain,

e a enviar sinais para o cérebro,

transforming the blazing campfire to a bright pattern as you close your eyes.

transformando a fogueira num padrão brilhante à medida que fechamos os olhos.

This is known as a positive afterimage.

Isto é conhecido como uma pós-imagem positiva.

Positive afterimages normally fade within a few seconds,

As pós-imagens positivas normalmente desaparecem em poucos segundos

and, under certain conditions,

e, sob certas condições,

can be replaced by what is known as a negative afterimage.

podem ser substituídas pelo que é conhecido como pós-imagem negativa.

The original colors appear to be swapped for their approximate complement:

As cores originais parecem ser trocadas pelo seu complemento aproximado:

blue with yellow, red with cyan, green with magenta.

azul por amarelo, vermelho por ciano, verde por magenta.

If you fixate on a bright image of a green flower on a yellow background,

Se nos fixarmos numa imagem brilhante de uma flor verde num fundo amarelo,

then glance at a white screen, or close your eyes,

e depois olharmos para um ecrã branco ou fecharmos os olhos,

you will see a negative afterimage of a magenta flower on a blue background.

veremos uma pós-imagem negativa de uma flor magenta num fundo azul.

Scientists are still working to understand the origins of negative afterimages,

Os cientistas ainda estão a trabalhar

para compreender as origens das pós-imagens negativas,

and there are multiple theories.

e existem várias teorias.

Some evidence suggests the source lies in the layers of neuronal cells

Algumas evidências sugerem que a fonte reside nas camadas de células neuronais

in the retina called ganglion cells,

da retina chamadas células ganglionares,

while other research implicates deeper processing in the brain.

enquanto outras pesquisas implicam um processamento mais profundo no cérebro.

Another theory suggests the source lies, again, in the photoreceptors.

Outra teoria sugere que a fonte reside, mais uma vez, nos fotorrecetores.

The idea is that certain cells are activated if one color—

A ideia é que certas células são ativadas se uma cor,

such as green— is viewed.

como o verde, for vista.

Meanwhile, other cells that are normally activated by viewing red—

Outras células que normalmente são ativadas

ao ver a cor vermelha

green’s complement— are then left deactivated.

(o complemento do verde) são depois deixadas desativadas.

But if you stare at a green image for an extended period of time,

Mas se olharmos para uma imagem verde durante um longo período de tempo,

it's thought that while the activated green cells become fatigued,

pensa-se que embora as células verdes ativadas fiquem fatigadas,

the red cells are still sensitive to input.

as células vermelhas ainda são sensíveis à entrada de informação.

As a result, when you look away or close your eyes,

Como resultado, quando desviamos o olhar ou fechamos os olhos,

the opposing red cells are momentarily more active than the tired green cells,

as células vermelhas opostas estão momentaneamente

mais ativas do que as células verdes cansadas,

creating the perception of a color that is close to the original color’s complement.

criando a perceção de uma cor próxima ao complemento da cor original.

But scientists still don’t know for sure.

Mas os cientistas ainda não sabem ao certo.

And yet another puzzling visual illusion involves no light or staring at all.

E outra ilusão visual intrigante não envolve luz nem o olhar.

Simply rubbing, or like Newton, inadvisably stabbing behind your eye

Simplesmente esfregar, ou como Newton, picar inadvertidamente atrás do olho

can generate the brief appearance of lights and colors.

pode gerar a breve aparição de luzes e cores.

These are known as pressure phosphenes.

Estas são conhecidas como fosfenos de pressão.

Newton hypothesized that the colorful circles of light

Newton levantou a hipótese de que os círculos coloridos de luz

were caused by the physical bending of his retina.

eram causados pela curvatura física da sua retina.

Today, some scientists believe that pressure phosphenes

Hoje, alguns cientistas acreditam que os fosfenos de pressão

are indeed the result of distortion—

são, de facto, o resultado da distorção,

that rubbing or poking your eyes physically stretches neurons,

que esfregar ou picar os olhos estica fisicamente os neurónios,

bending the photoreceptors out of shape and causing them to fire.

desprendendo os fotorrecetores e fazendo-os disparar.

But again, the science of phosphenes is far from settled,

Mas, mais uma vez, a ciência dos fosfenos está longe de estar consolidada

and there are other ways they can form.

e existem outras formas de se formarem.

For example, during procedures where magnetic pulses are sent

Por exemplo, durante procedimentos em que impulsos magnéticos são enviados

into specific parts of the brain,

para partes específicas do cérebro,

some people, including those with certain types of blindness,

algumas pessoas, incluindo aquelas com certos tipos de cegueira,

report seeing flashes of light.

relatam ver flashes de luz.

And astronauts, traveling where few others have gone before,

E os astronautas, ao viajar para onde poucas pessoas foram antes,

often describe seeing similar effects when exposed to cosmic radiation

descrevem ver frequentemente efeitos semelhantes

quando expostos à radiação cósmica

from the Sun and other stars.

do Sol e de outras estrelas.