Mercury toxicity in the Amazon: contrast sensitivity and color discrimination of subjects exposed to mercury

Abstract

We measured visual performance in achromatic and chromatic spatial tasks of mercury-exposed subjects and compared the results with norms obtained from healthy individuals of similar age. Data were obtained for a group of 28 mercury-exposed subjects, comprising 20 Amazonian gold miners, 2 inhabitants of Amazonian riverside communities, and 6 laboratory technicians, who asked for medical care. Statistical norms were generated by testing healthy control subjects divided into three age groups. The performance of a substantial proportion of the mercury-exposed subjects was below the norms in all of these tasks. Eleven of 20 subjects (55%) performed below the norms in the achromatic contrast sensitivity task. The mercury-exposed subjects also had lower red-green contrast sensitivity deficits at all tested spatial frequencies (9/11 subjects; 81%). Three gold miners and 1 riverine (4/19 subjects, 21%) performed worse than normal subjects making more mistakes in the color arrangement test. Five of 10 subjects tested (50%), comprising 2 gold miners, 2 technicians, and 1 riverine, performed worse than normal in the color discrimination test, having areas of one or more MacAdam ellipse larger than normal subjects and high color discrimination thresholds at least in one color locus. These data indicate that psychophysical assessment can be used to quantify the degree of visual impairment of mercury-exposed subjects. They also suggest that some spatial tests such as the measurement of red-green chromatic contrast are sufficiently sensitive to detect visual dysfunction caused by mercury toxicity. Correspondence

Métodos utilizados na avaliação psicofísica da visão de cores humana

“…Já as pessoas com alteração hereditária, moderada ou severa, apresentam um padrão de deficiência caracterizado pela disposição bipolar dos gráficos e pela posição dos erros, os quais definem os eixos de confusão (Birch, 2001). Dentro desta proposta de avaliação, versões manuais e computadorizadas do teste são utilizadas nas pesquisas científicas para avaliar diversas patologias visuais, neurológicas e neurotóxicas (Castro et al, 2009;Pacheco-Cutillas, Sahraie & Edgar, 1999;Rodrigues et al, 2007;Ventura et al, 2003cVentura et al, , 2005. em inúmeros trabalhos em que foi medida a visão de cores em diferentes patologias (ver descrição detalhada adiante).…”

“…Usando o CCT, Ventura e colaboradores (2003c) (Delahunt et al, 2004), parkinsonianos (Regan et al, 1998), sujeitos expostos ao consumo de álcool (Castro et al, 2009), usuários de cloroquina (Ventura et al, 2003c), neuropatia óptica hereditária de Leber ( Ventura et al, 2005( Ventura et al, , 2007a, pacientes com esclerose múltipla (Moura et al, 2008), com a distrofia muscular de Duchenne , intoxicados por mercúrio (Canto-Pereira et al, 2005;Feitosa-Santana et al, 2008;Rodrigues et al, 2007;Ventura et al, 2005). Também tem sido utilizado em pesquisas em ciência básica, como a avaliação da ausência de somação binocular, olho dominante e efeito da aprendizagem na discriminação de cores (Costa et al, 2006), aparência de cores para dicromatas (Brettel, Viénot, & Mollon, 1997), variações na mistura e discriminação de cores entre tricromatas e deuteranômalos, além de inspirar a criação de sistemas que usam o mesmo tipo de disposição do estímulo em mosaico para o estudo da discriminação do sistema visual humano (Figura 2) (Knoblauch, Vital-Durand, & Barbur, 2001;Rodrigues et al, 2007). De modo geral, esses trabalham consideram o teste de MR sensível e um ótimo indicador para alterações na visão de cores.…”

“…Já as pessoas com alteração hereditária, moderada ou severa, apresentam um padrão de deficiência caracterizado pela disposição bipolar dos gráficos e pela posição dos erros, os quais definem os eixos de confusão (Birch, 2001). Dentro desta proposta de avaliação, versões manuais e computadorizadas do teste são utilizadas nas pesquisas científicas para avaliar diversas patologias visuais, neurológicas e neurotóxicas (Castro et al, 2009;Pacheco-Cutillas, Sahraie & Edgar, 1999;Rodrigues et al, 2007; Ventura et al, 2003c Ventura et al, , 2005.2 As medidas dos limiares de discriminação no teste de cores computadorizado de Mollon-Reffin (MR) ou em sua versão comercial Cambridge Colour Test (CCT) Em 1994, Regan, Reffin e Mollon publicaram um trabalho que mostrava uma técnica de avaliação da capacidade de humanos em distinguir variações de cromaticidade (combinações de matiz e saturação), usando um ruído de luminância e um ruído espacial para tornar o estímulo mais próximo de um estímulo visual natural. A mesma ideia é usada no conhecido teste de Pranchas de Ishihara.…”

“…Entretanto, as igualizações de brilho vermelho-verde poderiam se alterar com a frequência temporal (Börnstein & Marks, 1972), e tais mudanças dependentes da frequência espacial da equalização de brilho poderiam produzir artefatos nos estudos (Mullen, 1985). 2) avaliar a sensibilidade ao contraste de luminância (através de uma rede senoidal monocromática -vermelho e preto, por exemplo) e avaliar a sensibilidade usando duas redes senoidais monocromáticas em oposição de 180º de fase (verde-vermelho, por exemplo) em diversas proporções de contraste (1º momento: 30% de vermelho e 70% de verde; 2º momento: 50% de vermelho e 50% de verde; 3º momento: 70% de vermelho e 30% verde) e a proporção que apresentar maior sensibilidade em comparação à sensibilidade ao contraste de luminância será definida como a SCEC (Mullen, 1985;Rodrigues et al, 2007).A SCEC difere da sensibilidade ao contraste de luminância em dois aspectos importantes: a curva de SCEC cai mais rapidamente em frequên-cias espaciais médias e altas e há uma atenuação baixa da sensibilidade para frequências espaciais baixas (a SCEC é maior para frequências espaciais baixas e decai em frequências espaciais a partir de 1,0 cpg), enquanto a sensibilidade ao contraste de luminância possui maior sensibilidade em frequências médias que em frequências baixas ou altas (Granger, 1973;Granger & Heurtley, 1973;Mullen, 1985;Rodrigues et al, 2007;Van Der Horst & Bouman, 1969;Ventura et al, 2005c). Além disso, a SCEC para redes vermelho-verde é maior que para redes azul-amarelo (Mullen, 1985).…”

“…Entretanto, as igualizações de brilho vermelho-verde poderiam se alterar com a frequência temporal (Börnstein & Marks, 1972), e tais mudanças dependentes da frequência espacial da equalização de brilho poderiam produzir artefatos nos estudos (Mullen, 1985). 2) avaliar a sensibilidade ao contraste de luminância (através de uma rede senoidal monocromática -vermelho e preto, por exemplo) e avaliar a sensibilidade usando duas redes senoidais monocromáticas em oposição de 180º de fase (verde-vermelho, por exemplo) em diversas proporções de contraste (1º momento: 30% de vermelho e 70% de verde; 2º momento: 50% de vermelho e 50% de verde; 3º momento: 70% de vermelho e 30% verde) e a proporção que apresentar maior sensibilidade em comparação à sensibilidade ao contraste de luminância será definida como a SCEC (Mullen, 1985;Rodrigues et al, 2007).…”