Usando pinturas famosas para detectar sinais precoces de Parkinson e Alzheimer

Uma equipe de pesquisa descobriu que uma técnica matemática, quando aplicada a obras de arte, poderia detectar sinais de neurodegeneração no artista.

Salvador Dalí, A Persistência da Memória, 1931, 9,5 in × 13 in (imagem via Mike Steele Flickr)

January 12, 2017 - Quando a neurodegeneração ocorre, a estrutura dos neurônios se deteriora lentamente, resultando frequentemente na morte dos próprios neurônios. Como parte da atrofia cerebral, a linguagem pode tornar-se empobrecida e as funções motoras estão comprometidas. No mundo dos transtornos neurológicos, doenças como Parkinson e Alzheimer podem ser algumas das mais óbvias, seus efeitos tornando-se imediatamente visíveis nos corpos e vozes de seus sofredores.

O Dr. Alex Forsythe se perguntou se havia outras maneiras de detectar distúrbios neurodegenerativos, além do corpo ou da linguagem. Ela conduziu uma equipe de pesquisa na Escola de Psicologia da Universidade de Liverpool para determinar se a análise fractal, uma técnica matemática, pode ser aplicada a obras de arte como uma forma de encontrar sinais de neurodegeneração no artista. O estudo da equipe, recentemente publicado em Neuropsicologia, prova que é possível.

A análise fractal pode identificar e revelar padrões repetitivos, conhecidos como "fractals", em formas e imagens que podem parecer aleatórias, como as encontradas na natureza. Aplicadas a uma obra de arte, os fractais se tornam impressões digitais personalizadas, distintivos da pincelada do artista. Richard Taylor, um físico e historiador da arte na universidade de Oregon, utilizou previamente a análise do fractal para encontrar testes padrões nos gotejamentos aparentemente arbitrários do trabalho de Jackson Pollock, ajudando finalmente a distinguir as pinturas originais de uma série das falsificações.

Em espécie, a equipe de pesquisa de Forsythe examinou e estudou 2.092 pinturas de artistas famosos que sabiam sofrer de Alzheimer e Parkinson (Salvador Dalí, Willem de Kooning, Norval Morrisseau e James Brooks), bem como obras de Pablo Picasso, Claude Monet e Marc Chagall, nenhum dos quais tinha qualquer doença neurodegenerativa conhecida. Os pesquisadores descobriram que, embora esses padrões fractais - ou seja, o "distintivo" matematicamente distinto do trabalho do artista, não necessariamente visível a olho nu - aumentou no trabalho de artistas saudáveis ​​ao longo do tempo, eles diminuíram naqueles com distúrbios neurodegenerativos. Essas mudanças não são atribuídas ao estilo nem à complexidade do trabalho dos artistas - é simplesmente que eles começaram a utilizar maneiras sutilmente diferentes de trabalhar como seu relacionamento com seu próprio cérebro começou a mudar.

As implicações são vastas: as mudanças em uma obra de arte podem detectar os primeiros sintomas de declínio neurológico? Como, então, isso mudaria o que sabemos sobre tais sintomas em primeiro lugar? Para obter informações, falei com o Dr. Forsythe sobre o início e o significado do estudo.

Monica Uszerowicz: Como você decidiu realizar este estudo?

Alex Forsythe: Vários eventos alinhados um pouco pela descoberta ao acaso, mas também pela tragédia. Em minha carreira adiantada eu estava interessado na análise da língua e estava ciente das mudanças na escrita que tinham sido encontradas nos indivíduos que foram sobre desenvolver a doença de Alzheimer. Eu me afastei daquele interesse em pesquisa particular, porque senti que o campo estava cheio, na medição de imagem e na psicologia da arte para meu doutorado e carreira acadêmica subseqüente.

Eu vim através do papel de Richard Taylor Nature sobre o uso de fractais para identificar a fraude no mundo da arte em um momento em que a saúde do meu sogro estava se deteriorando rapidamente da Doença de Parkinson. O pensamento acaba de me ocorrer: pergunto-me se podemos usar a análise fractal para identificar as mudanças em artistas com deterioração neurológica, na forma como utilizamos micrografia - uma ferramenta de diagnóstico na doença de Parkinson. Como os estudos de linguagem em Demência, há mudanças na arte?

MU: Você pode explicar a análise fractal em termos de leigos?

AF: Os padrões fractais oferecem uma maneira de representar a complexidade áspera do mundo natural. O matemático Benoit Mandelbrot desenvolveu-os para medir o que era anteriormente não mensurável. Ele o chamou de medir "a arte da aspereza" e auto-semelhança na natureza. Os Fractais são testes padrões que repetem em quantidades diferentes: por exemplo, o tronco de uma árvore que quebra em seus ramos, então quebrando em ramos mais finos e mais finos. Basta colocar um fractal nos ajuda a medir algo que não pode ser medido através da geometria tradicional - uma régua, por exemplo.

Na arte, as pinceladas individuais se auto-replicam em toda a pintura, criando forma, espaço e padrão - um pouco como a caligrafia de um artista, mas uma caligrafia que também pode exigir movimentos fractais dos dedos, mãos, braços e, em alguns casos, corpo inteiro. Descobrimos que o ritmo destes padrões fractais são capturados para a eternidade na pintura, quase como uma pegada de DNA. Descobrimos que esse 'código' permanece com um artista mesmo se eles mudam de gênero. Picasso foi um grande experimentador e mudou regularmente o seu estilo artístico, mas a dimensão fractal de seus trabalhos permaneceu estável ao longo de sua vida útil.

Estamos encontrando maiores quantidades de conteúdo fractais no início e meia vida em obras de artistas que mais tarde desenvolveram problemas neurológicos. Podemos ver, por exemplo, áreas óbvias de alto conteúdo fractal em grande parte das primeiras obras de Dalí, onde o artista usou suas pinceladas para criar água, céu e montanhas, mas também na curvatura dos relógios de fusão. Se fôssemos fazer zoom na imagem, poderíamos ver conteúdo fractal através da natureza repetitiva das pinceladas. Dalí trabalhou dentro do que chamamos de "faixa normal" para suas peças até a meia-idade, quando algo começa a mudar, primeiro sutilmente, depois drasticamente.

Trabalhos posteriores, como "Retrato de Meu Irmão Morto", que ele pintou mais de 30 anos depois em 1963, tem áreas de padrões de repetição, mas grande parte desse conteúdo não é mais fractal - por exemplo, as áreas de pontos circulares que não são fractais, mas aderindo aos princípios geométricos. No geral, os artistas diminuíram significativamente a quantidade de conteúdo fractal que normalmente usavam para criar seu trabalho. Encontramos padrões semelhantes no trabalho do artista canadense, Norval Morrisseau. Eu suspeito que com a doença de Parkinson tardia, o artista pode estar encontrando mais dificuldade em controlar o pincel e criar a delicadeza que é necessária para criar altamente conteúdo fractal. No entanto, podemos ver mudanças ocorrendo a partir de meados de carreira de ambos os artistas, possivelmente antes de eles estarem cientes de que tinham qualquer deterioração neurológica.

O padrão em Demência é um pouco diferente, e bastante dramático. De Kooning, famoso por sua série de pinturas de mulheres, continuou a pintar depois de ser diagnosticado com Alzheimer, mas o conteúdo fractal em suas fotos diminuiu muito rapidamente a partir de meia-idade. Um padrão semelhante é encontrado com James Brooks. Estes padrões não são vistos em artistas que envelheceram normalmente.

Os controles eram críticos para excluir possíveis explicações, como mudanças no estilo artístico. Uma vez que eu tinha determinado que havia um efeito, o passo natural para mim foi determinar se havia padrões em outros problemas neurológicos.

MU: Seu trabalho ficou "mais simples" ao longo do tempo?

AF: Simples é uma maneira de pensar sobre as obras de arte, mas na verdade os artistas ainda são capazes de produzir obras complexas na vida adulta. Eles dependem menos do conteúdo fractal para retratar sua mensagem. Assim como eu expliquei anteriormente, Dalí trabalhou bastante complexamente ao longo de sua vida, mas depois pinturas complexas muitas vezes tinham mais geometria, em vez de conteúdo fractal.

MU: Quais são as aplicações práticas do estudo? Pode ser usado para cuidados preventivos e detecção precoce? Poderia "examinar" arte antes de ser complementar a outras formas de teste?

AF: A amostra é grande o suficiente para ser um pouco representativa, e pode ser construída com a adição de outros artistas. Se pudéssemos encontrar uma maneira de acelerar a análise, ela tem todos os tipos de potencial, mas espero que esse estudo abra rotas de exame e exploração que não tenhamos considerado anteriormente, novas conversas sobre quais sintomas de declínio neurológico poderiam potencialmente estar ocorrendo.

MU: Quais são as maiores implicações aqui?

Há, por exemplo, algumas idéias comumente aceitas que um dos primeiros sinais de demência é a perda de memória, ou com a doença de Parkinson haverá um tremor. Este estudo sugere que outras mudanças sutis podem estar ocorrendo antes antes de estarmos talvez conscientes de que algo mudou. Sabemos que aspectos da nossa personalidade, como a abertura à experiência, muda ao longo da vida. Tenho a esperança de explorar até que ponto as mudanças na preferência podem ser desencadeadas por deterioração neurológica. A motivação para esta direção é que os pacientes com demência muitas vezes com êxito assumir atividades artísticas. De Kooning, por exemplo, na verdade ganhou mais elogios para o trabalho que ele criou como sua doença progrediu.

Trata-se de uma nova perspectiva: olhar para os problemas de uma direção diferente. Se identificássemos diferentes processos, isso poderia ter implicações para o desenvolvimento de novos tratamentos e medicamentos. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Hyperallergic.