Le categorie familiari, in cui i membri appaiono in sequenze ordinate, vengono trattate dal cervello in modo diverso rispetto alle altre, secondo una nuova ricerca pubblicata il 20 Dicembre 2012 da David Eagleman nella rivista ad accesso libero Frontiers in Neuroscience.

Lo studio suggerisce che le sequenze ordinali hanno una forte qualità spaziale e attivano una regione del cervello considerata non direttamente coinvolta nell'acquisizione e nella formazione del linguaggio.

Inoltre, le sequenze che appaiono nell'ordine corretto stimolano meno attività cerebrale rispetto alle sequenze che non sono nel giusto ordine, implicando che il cervello potrebbe prevedere quello che sta per arrivare e ha bisogno di una minore attività per capirlo. "Quando si verifica un evento, se il cervello l'ha già previsto, può utilizzare meno energia per rispondere", dice Eagleman del Baylor College of Medicine di Houston nel Texas. "Fondamentalmente, il suo compito è fare un buon modello del mondo, per evitare di essere sorpreso. Meglio lo predice, più energia risparmia".

Le precedenti ricerche avevano suggerito che le cosiddette "categorie ordinali" hanno proprietà uniche codificate in modo diverso dalle sequenze non ordinali. In alcune forme di demenza, per esempio, sono risparmiati i ricordi di stimoli ordinali (come i numeri), mentre sono compromessi quelli degli stimoli non ordinali come i nomi di animali o frutta. E in una condizione neurologica chiamata sinestesia, le esperienze sensoriali come il colore sono attivate da stimoli indipendenti, in particolare stimoli ordinali, come numeri, lettere e mesi dell'anno.

Fino ad ora, tuttavia, poco si sapeva circa la rappresentazione neurale delle sequenze ordinali. Per capirlo, David Eagleman e il suo team hanno reclutato 35 partecipanti e hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale (fMRI) per misurare la loro attività cerebrale mentre eseguivano un lavoro "stravagante, originale". Ai partecipanti sono state visualizzate liste di cinque parole che apparivano una dopo l'altra per mezzo secondo. In un test, sono state mostrate parole ordinali nel loro ordine corretto (ad esempio, Lunedi, Martedì, Mercoledì, Giovedi, Venerdì). Nel secondo le parole ordinali erano presentate alla rinfusa, e nel terzo le parole appartenevano a categorie non ordinali.

Ogni partecipante ha completato 20 prove di allenamento prima di essere messo nello scanner per eseguirne altre 120. Durante metà delle sperimentazioni, la quinta parola della sequenza è stata sostituita con uno stimolo strano, tipo i quattro giorni della settimana seguiti dal termine "banana" o i quattro frutti seguiti da un numero. Al termine di ogni prova, ai partecipanti è stato semplicemente chiesto di indicare se c'era o no uno stimolo strano, premendo uno dei due pulsanti.

I ricercatori hanno confrontato le scansioni cerebrali ottenute durante le prove diverse, per determinare quali regioni del cervello risponde alle parole ordinali, e in che modo la prevedibilità delle sequenze di parole influenza i modelli di attività cerebrale. Le sequenze disordinate (ad esempio Domenica, Mercoledì, Martedì, Venerdì) provocano una attività maggiore delle sequenze nel loro ordine corretto. In altre parole, più è prevedibile una sequenza di parole ordinali, minore è l'attività cerebrale evocata. Questo, dicono i ricercatori, è la prova diretta che una lunga esperienza riduce l'attività neurale.

Il cervello presta poca attenzione agli stimoli familiari, ma il campanello d'allarme inizia a suonare, quando appaiono quelli che non soddisfano le nostre aspettative.

Inoltre, lo studio ha rivelato che il trattamento delle parole ordinali attiva di più l'emisfero destro del sinistro - una scoperta sorprendente dato che il linguaggio è in genere un fenomeno dell'emisfero sinistro. "Siamo solo all'inizio di esperimenti in cui insegnamo alle persone con sinestesia un nuovo alfabeto di simboli arbitrari, quello che noi chiamiamo un alfabeto 'alieno'. Attraverso l'uso di videogiochi, li abbiamo allenati rigorosamente su questa nuova sequenza. Prevediamo che i simboli arbitrari prevarranno sui colori sinestetici, e che la rappresentazione di quei simboli si sposterà dall'emisfero sinistro a quello destro".

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Fonte: Materiale da Frontiers, via EurekAlert!, a service of AAAS.

Riferimento: Vani Pariyadath, Mark H. Plitt, Sara J. Churchill, David M. Eagleman. Why overlearned sequences are special: distinct neural networks for ordinal sequences . Frontiers in Human Neuroscience , 2012; 6 DOI: 10.3389/fnhum.2012.00328

Pubblicato in ScienceDaily il 20 Dicembre 2012 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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