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Ricerche

Prima di finire questo titolo, il tuo cervello si sarà rifocalizzato 20 volte

Prima di finire questo titolo, il tuo cervello si sarà rifocalizzato 20 volteNonostante l'illusione di un'attenzione continua, la percezione umana pulsa avanti e indietro tra la cosa focalizzata (sinistra) e la consapevolezza della situazione (a destra). Sebbene pensiamo di essere strettamente focalizzati su una cosa, come la tigre appollaiata sul ponteggio, il nostro cervello scandaglia tutto il resto intorno a noi 4 volte al secondo. (Foto di Danielle Alio)

Forse ti sembra di avere una visione fluida e continua del mondo che ti circonda. Ma i neuroscienziati che studiano la percezione hanno ora scoperto che il nostro cervello sposta la concentrazione a una velocità scioccante: 4 volte al secondo.


Prestare attenzione richiede al nostro cervello di bilanciare l'attenzione con la consapevolezza delle attività che potrebbero richiedere maggiore priorità. Per farlo bene, la percezione sembra comportarsi come un film vecchio stile, che passa continuamente da una immagine all'altra, più veloce di un battito di ciglia.


Nuovi studi che collegano le oscillazioni nell'attività neurale con l'attenzione ci costringono a ripensare a come dare senso al mondo, e come il cervello dei primati riesce - e talvolta no - a far fronte a un paesaggio sempre più distraente.


"La nostra esperienza soggettiva del mondo visuale è un'illusione", dice la psicologa Sabine Kastner del Princeton Neuroscience Institute negli Stati Uniti. "La percezione è discontinua, passa ritmicamente attraverso brevi finestre temporali quando possiamo percepire più o meno".


Gli studi della Kastner sulle oscillazioni neurologiche e l'attenzione hanno contribuito alla quantità crescente di evidenze che dimostrano che il nostro cervello costruisce una percezione ininterrotta di ciò che ci circonda, assemblando frammenti di stimoli.


La conoscenza delle oscillazioni del cervello è in circolazione da quando registriamo in modo elettrochimico il polso del nostro sistema nervoso. Ma al di là del collegamento di alcune onde cerebrali con gli stati di coscienza, abbiamo ancora molto da imparare sulla natura dei suoi ritmi.


"Ora, per la prima volta, possiamo collegare i ritmi del cervello al nostro comportamento, momento per momento", afferma la Kastner, che con i suoi colleghi ha eseguito diversi esperimenti che coinvolgono sia umani che altri primati per comprendere meglio il paradosso di come un flusso continuo di messa a fuoco riesca a costruire una storia in un paesaggio di attività in continuo movimento.


Allenando dei macachi a rispondere a uno stimolo, e registrando la loro attività cerebrale, i ricercatori hanno mappato un gruppo di onde cerebrali che caratterizzano le interazioni tra diverse aree neurologiche. Ciò ha permesso loro di definire le proprietà ritmiche dell'attenzione su una parte specifica del cervello del macaco: la sua rete fronto-parietale.


Di per sé, questo non è affatto sorprendente. Il ruolo di quest'area nell'attenzione visiva è ben consolidato, rendendolo un posto naturale per studiare le dinamiche in atto. Ma capire come le onde cerebrali fluttuanti potrebbero collegarsi a un ambiente in evoluzione non è stato così semplice.


Attualmente le evidenze suggeriscono che i cambiamenti nei nostri dintorni probabilmente non sono responsabili di questo ritmo, sottolineando invece che la rete fronto-parietale marcia al ritmo del proprio tamburo. È quasi come se il cervello fosse una vecchia macchina fotografica, che si concentra su istantanee distinte e poi le unisce in una scena.


Le posizioni e la tempistica dei modelli mutevoli delle onde cerebrali del macaco hanno rivelato dettagli sulla natura delle oscillazioni della rete, rafforzando l'idea emergente che il nostro cervello afferra gli stimoli in pezzi. Non solo, suggerisce che questo metodo di campionamento è una caratteristica del cervello dei primati da un bel po' di tempo.


Laddove la maggior parte dei ricercatori potrebbe aver terminato il proprio studio con questa ipotesi, la Kastner ha fatto un ulteriore passo avanti e ha cercato di replicare il lavoro sugli esseri umani.


Unendo le forze con Robert Knight, neuroscienziato di Berkeley, e il suo gruppo di ricerca, la Kastner ha lavorato su 15 pazienti sottoposti a trattamenti chirurgici per l'epilessia, usando le sonde diagnostiche di questi pazienti per studiare modelli di onde cerebrali simili durante i periodi di concentrazione. E in effetti si è evidenziato lo stesso effetto stroboscopico.


"Abbiamo l'assunto che ciò che troviamo nella scimmia reggerà negli umani, ma raramente viene controllato con la stessa attenzione che c'è stata qui", afferma il neuroscienziato Ian Fiebelkorn, il primo autore dello studio sui macachi.


Mettendo le prove nel suo contesto, le parti del nostro cervello responsabili di focalizzare l'attenzione su azioni specifiche guizzano costantemente, interrompendo il flusso di stimoli quattro volte al secondo. All'inizio non sembra avere senso. Perché non limitarsi a una cosa? Potrebbe avere qualcosa a che fare con un bisogno persistente di controllare il pericolo.


"Ogni 250 millisecondi, hai l'opportunità di spostare l'attenzione", afferma Fiebelkorn. "Non vuoi essere bloccato solo su una cosa; sembra che sia un vantaggio evolutivo avere queste finestre di opportunità per controllare il tuo ambiente".


I ricercatori non fanno ipotesi sulle implicazioni mediche della loro ricerca. Ma in un mondo che esige sempre di più della nostra attenzione, una ricerca che spiega che essa funziona a un livello fondamentale potrebbe diventare sempre più importante. I due studi sono stati pubblicati su Neuron.

 

 

 


Fonte: Mike McRae in Science Alert & Liz Fuller-Wright in Princeton University - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:

  1. Ian Fiebelkorn, Mark Pinsk and Sabine Kastner. A dynamic interplay within the frontoparietal network underlies rhythmic spatial attention. Neuron, 22 Aug 2018 DOI: 10.1016/j.neuron.2018.07.038
  2. Randolph Helfrich, Ian Fiebelkorn, Sara Szczepanski, Jack Lin, Josef Parvizi, Robert Knight and Sabine Kastner. Neural mechanisms of sustained attention are rhythmic. Neuron, 22 Aug 2018 DOI: 10.1016/j.neuron.2018.07.032

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