Ricerche

Uno sguardo dentro la mente: Davi Vitela indossa un berretto usato per acquisire le scansioni EEG della sua attività cerebrale mentre vede una serie di immagini. Lo studio di Jay Sanguinetti indica che la nostra mente percepisce gli oggetti della vita quotidiana di cui non siamo mai espressamente consapevoli. (Photo by Patrick McArdle / UANews)Un nuovo studio condotto dal dottorando Jay Sanguinetti della University of Arizona indica che il nostro cervello percepisce gli oggetti della vita quotidiana, che potremmo mai percepire consciamente.

La scoperta sfida i modelli correnti sul modo in cui il cervello elabora le informazioni visive. Non solo, potrebbe anche in qualche modo spiegare il meccanismo sottostante alla maggiore resistenza delle sensazioni, delle emozioni, nelle fasi avanzate dell'Alzheimer, rispetto alla ragione. E motivare scientificamente la necessità di non dire cose sgradevoli del malato in sua presenza, anche se è in una fase avanzata della malattia e sembra non capire quanto viene detto.

Saguinetti ha lavorato con il suo supervisore Mary Peterson, professore di psicologia e direttore del Cognitive Science Program della UA, e con John Allen, professore emerito di psicologia, scienze cognitive e neuroscienze della UA, per monitorare le onde cerebrali dei soggetti con un elettroencefalogramma (EEG), proprio mentre guardavano gli oggetti.
"Ci stavamo chiedendo se il cervello elabora il significato degli oggetti che si trovano al di fuori di queste sagome", ha detto Sanguinetti. "La questione specifica è: il cervello elabora quelle forme nascoste a livello di significato, anche quando il soggetto non li vede cosciamente?". La risposta ricevuta dai dati dello studio è "sì".

Le onde cerebrali dei partecipanti allo studio indicano che, anche se una persona non riconosce consapevolmente le forme al di fuori dell'immagine, il suo cervello comunque elabora quelle forme al livello di capirne il significato. "C'è una firma cerebrale per l'elaborazione significativa", ha detto Sanguinetti. Un picco nelle onde cerebrali medie, chiamate N400, indica che il cervello ha riconosciuto un oggetto e l'ha associato ad un particolare significato.

La presenza di un'onda N400 anche nei casi in cui i partecipanti hanno riferito di non riconoscere la forma di un oggetto suggerisce che il loro cervello ha riconosciuto una forma, ma non ha inviato l'informazione al livello conscio. (Immagine: Jay Sanguinetti)

"Questo succede circa 400 millisecondi dopo che viene visualizzata l'immagine, meno di mezzo secondo", ha detto Peterson. "Guardando le onde cerebrali, esse sono ondulate sopra un asse di base e sotto tale asse (vedi figura a destra). Quelle negative sotto l'asse sono chiamate N, e quelle positive sopra l'asse sono chiamate P, quindi N400 significa che è una forma d'onda negativa che accade circa 400 millisecondi dopo che viene vista l'immagine".

La presenza del picco N400 indica che il cervello dei soggetti riconosce il senso delle forme esterne alla figura. "I partecipanti ai nostri esperimenti non vedono quelle forme fuori campo; e tuttavia la firma cerebrale ci dice che essi hanno elaborato il significato di quelle forme", ha detto Peterson. "Ma il cervello le respinge come interpretazioni, e se rifiuta le forme dalla percezione conscia, allora non c'è alcuna consapevolezza di loro".

"Abbiamo anche usato sagome innovative per controllo sperimentale", ha detto Sanguinetti. "Si tratta di nuovi forme nere in mezzo e senza alcunchè significativo sulla parte esterna". La forma d'onda N400 non compare nell'EEG dei soggetti quando vedono sagome mai viste, senza immagini di oggetti del mondo reale, il che indica che il cervello non riconosce un oggetto significativo nell'immagine. "Questo è grande", ha detto Peterson. "Abbiamo le prove neurali che il cervello elabora la forma e il significato delle immagini nascoste nelle sagome che abbiamo mostrato ai partecipanti al nostro studio".

La scoperta porta alla domanda del perché il cervello dovrebbe elaborare il significato di una forma quando la persona in ultima analisi non la percepirà, secondo Sanguinetti. "L'opinione tradizionale nella ricerca sulla visione è che questo sarebbe uno spreco in termini di risorse", ha spiegato. "Se non si ha intenzione di vedere l'oggetto sulla parte esterna, perché mai il cervello spreca tutte queste risorse di elaborazione e processa quell'immagine fino al livello di significato?"

"Moltissimi teorici ipotizzano che, poiché serve molta energia per l'elaborazione del cervello, allora il cervello passa il tempo ad elaborare quello che, in ultima analisi, si andrà a percepire", ha aggiunto Peterson. "Ma in realtà è il cervello a decidere che cosa percepire, ed elabora tutte le informazioni, per determinare qual è la migliore interpretazione".

Esempio delle immagini mostrate ai partecipanti allo studio: quello che sembra essere un oggetto nero astratto. A volte, tuttavia, c'erano oggetti del mondo reale nascosti ai margini della sagoma nera. In questa immagine, si notano i contorni di due ippocampi negli spazi bianchi che circondano l'oggetto nero. (Immagine Jay Sanguinetti)

"Questa è una finestra in quello che il cervello fa continuamente", ha detto Peterson. "Spulcia sempre tra le varie possibilità per trovare la migliore interpretazione di quello che c'è là fuori. E la migliore interpretazione può variare con la situazione". Il nostro cervello si è evoluto scegliendo tra la raffica di stimoli visivi nei nostri occhi e identificando le cose che sono più importanti da percepire coscientemente, come una minaccia o il cibo, suggerisce Peterson.

In futuro, Peterson e Sanguinetti hanno in programma di cercare le regioni specifiche del cervello dove avviene l'elaborazione del significato. "Stiamo cercando di capire esattamente quali regioni del cervello sono coinvolte", ha detto Peterson. "L'EEG ci dice che sta avvenendo questa elaborazione e ci dice quando sta accadendo, ma non ci dice dove avviene nel cervello". "Vogliamo guardare dentro il cervello per capire dove e come questo significato viene elaborato".

Le immagini sono state mostrate ai partecipanti allo studio di Sanguinetti per soli 170 millesimi di secondo, ma il loro cervello è stato in grado di completare i processi complessi necessari per interpretare il significato degli oggetti nascosti. "Nel cervello avvengono molti processi per aiutarci a interpretare tutta la complessità che colpisce i nostri occhi", ha detto Sanguinetti. "Il cervello è in grado di elaborare e interpretare questa informazione molto rapidamente".

Lo studio di Sanguinetti indica che nella nostra quotidianità, per esempio mentre camminiamo per la strada, il nostro cervello può riconoscere molti oggetti significativi nella scena visiva, ma alla fine siamo consci solo di alcuni di tali oggetti. Il cervello lavora per fornirci l'interpretazione migliore e più utile possibile del mondo visivo, conclude Sanguinetti, una interpretazione che non include necessariamente tutte le informazioni degli stimoli visivi.

Lo studio di Sanguinetti è stato finanziato dalla National Science Foundation.

Fonte: University of Arizona.

Riferimenti: J. L. Sanguinetti, J. J. B. Allen, M. A. Peterson. The Ground Side of an Object: Perceived as Shapeless yet Processed for Semantics. Psychological Science, 2013; DOI: 10.1177/0956797613502814

Pubblicato da Shelley Littin in uanews.org (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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