Evitando colisões: a mente inconsciente no trabalho

Como o nosso cérebro evita colisões inconscientemente

A colisão perto do meio do ar de três jatos esta semana no Aeroporto Nacional de Washington ilustra a complexidade dos sistemas de prevenção de colisões. Uma colisão desastrosa entre três jatos que transportavam 192 passageiros foi evitada por um controlador de tráfego aéreo com apenas 1650 jardas de separação que permanecem entre os planos que gritam um para o outro com uma velocidade combinada de 436 MPH. Este desastre próximo destaca algo que é facilmente negligenciado sobre nossa mente inconsciente: como nosso cérebro monitora constantemente nossos ambientes automaticamente e age para evitar colisões à medida que nos armamos sem esforço através de multidões de pedestres e contornamos obstáculos em nosso caminho sem pensar.

Todos estamos familiarizados com a experiência de se aproximar de outra pessoa e, em vez de passar um ao outro graciosamente, vocês se movem abruptamente na mesma direção, colocando você em um curso de colisão. Instantaneamente você se virou na outra direção, mas a pessoa que se aproxima faz o mesmo rodeio e você entra em uma fração de segundo de colidindo de frente. Vocês param imediatamente, soltando uma pequena risada.

Nós rimos por dois motivos: tais dilemas de navegação e quase misses são raros e, em segundo lugar, todo esse comportamento e manobra é realizado inconscientemente. É divertido porque vocês dois são apenas espectadores.

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Mas como? A prevenção de colisões é um problema extremamente difícil. Sistemas enormes complexos, mecanismos de comunicação sofisticados e observância rigorosa aos protocolos padrão protegem contra colisão em qualquer sistema de transporte. No entanto, ao caminhar livremente, não há regras da estrada para evitar colisões. Se seguíssemos uma regra de estereótipos para negociar com segurança passando outro pedestre a pé – diga, passe sempre à direita, por exemplo, não haveria nenhum problema, mas não existem tais regras. Você e a pessoa que se aproxima de você são livres para passar uns aos outros, quer à direita ou à esquerda. Não há necessidade de comunicar ou negociar sua preferência. Se deixado ao acaso, isso parece acabar em colisões próximas 50% do tempo, mas na verdade as colisões entre pessoas são infreqüentes. Como isso pode ser explicado? Cada pessoa de alguma forma lê a mente do outro e sabe a que maneira passar? Sem o menor pensamento consciente, nosso sistema de orientação cerebral escondida resolve esse problema instantaneamente e constantemente para que você seja livre para envolver sua mente consciente em outros assuntos. Os pesquisadores Anne-Helene Oliver e colegas da Universidade de Rennes na França se perguntaram como isso era possível, e eles inventaram um experimento para descobrir o segredo.

O experimento que eles criaram modelos da situação em que duas pessoas andando em uma calçada, mas escondidas um do outro ao virar da esquina de um prédio, descobrem repentinamente que seus caminhos se cruzarão a 90 graus à medida que emergem atrás do canto, ameaçando uma colisão T-bone. Quando isso acontece, pelo menos uma pessoa deve desviar seu caminho ou alterar o ritmo para permitir que a outra pessoa se cruze na frente ou atrás da outra. Esta situação de colisão em uma interseção cega foi reproduzida no laboratório, usando uma parede para obscurecer os dois sujeitos à medida que eles se aproximam involuntariamente. Isso permitiu que os investigadores determinassem precisamente quanto tempo os sujeitos teriam para evitar uma colisão depois de se verem emergir de trás da parede e gravar em vídeo as ações evasivas que cada pessoa fazia.

A sua primeira descoberta, publicada na edição atual de Gait and Posture , confirmou o que as pesquisas anteriores demonstraram: as pessoas usam uma estratégia diferente para evitar a colisão, dependendo se o obstáculo à frente é um objeto inanimado ou um ser humano. Se o obstáculo a ser evitado é um objeto inanimado, independentemente de estar parado ou em movimento, simplesmente desviamos nosso curso (e velocidade) para uma nova trajetória para evitamos evitar colidir com ele. Se o objeto à frente é uma pessoa, no entanto, essa estratégia não é usada, simplesmente porque a outra pessoa pode de repente mudar e se mover em qualquer direção – acelerar, diminuir a velocidade, parar, passo para a direita ou para a esquerda. A abordagem de "direção de uma trajetória segura" é a estratégia que usamos ao dirigir um carro para evitar um esquilo doggy na estrada, e todos sabemos o quanto isso pode acabar.

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Depois de analisar as filmagens de temas que evitam colisões em suas experiências, criando um gráfico de todos os dados e reduzindo-os às equações matemáticas, os pesquisadores encontraram uma variável matemática que previria com precisão as manobras de evitação de colisão que realizamos para evitar a "matança de pedestres". não uma variável única para o comportamento de um pedestre, como uma mudança de velocidade ou direção, foi um fator que combinou as ações de ambos – uma interação recíproca entre ambas as pessoas – média de distância prevista (MPD). Esta é a distância antecipada de separação entre as duas pessoas no ponto em frente, onde suas trajetórias atuais os levariam a cruzar uns com os outros. Se essa distância prevista de separação for inferior a um metro, ambos os sujeitos alteraram o curso de forma a aumentar a distância da separação prevista na interseção para um metro ou mais. Se o MPD fosse maior que 1 metro, nenhuma pessoa alterou seu passo ou direção.

Os pesquisadores descobriram que essa evitação de colisão entre pedestres foi alcançada em três fases: uma fase de observação, uma fase de reação e uma fase de regulação. As manobras de orientação mútua durante essas fases são executadas em segundos ou frações de um segundo. A fase de observação começa quando os dois caminantes se vêem primeiro e percebendo que eles estão em um curso de colisão (MPD a menos de 1 m), começam a ação evasiva. Esta fase de observação é apenas 1/3 de segundo, notavelmente rápida considerando toda a conscientização situacional e cálculos subconscientes, análise e tomada de decisão que devem ser desencadeadas. Em seguida, os caminhantes iniciam manobras para reduzir de forma coordenada o MPD, se necessário, um período de apenas 3 segundos. Na fase de regulação final, os dois caminhantes ajustam suas trajetórias e velocidade para permitir que elas se passem um pouco mais próximas do que a distância mínima de 1 m de distância no instante em que passam. Este ajuste ocorre nos últimos 0,8 segundos antes do ponto de passagem. Este é o tempo que leva para fazer um passo. Ambos os caminhantes agora podem permitir que a distância de folga se aperte porque o problema de evitação de colisão foi resolvido e a trajetória da outra pessoa não pode mais mudar no instante final antes de passar.

Nunca, em nenhuma das interações encenadas potencialmente desastrosas, os experimentos resultaram em colisão. Estamos muito bem com isso. Nós inconscientemente calculamos o que a distância futura de separação em um ponto distante de interseção estará entre nós e o outro pedestre, e se esse valor não atingir nossa distância mínima de segurança de 1 metro – sobre a distância de um passo – ambos caminhantes se entrem mutuamente em uma série de correções de curso até que nossos dois computadores de bordo calculem que o resultado será de 1 m de apuramento; Nós seguimos esse curso e passamos.

Referência:

Oliver, Marin, Cretual e Pettre (2012) Distância mínima prevista: uma métrica comum para evitar a colisão durante as interações sábias entre caminhantes. Gait and Posture 336: 399-404.