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Elaborazione degli stimoli visivi: siamo sempre consapevoli di ciò che vediamo?

Uno studio dell'Università di Bonn ha analizzato come cambia l'elaborazione degli stimoli visivi a seconda del livello di consapevolezza degli stessi.

ID Articolo: 148719 - Pubblicato il: 02 ottobre 2017
Elaborazione degli stimoli visivi: siamo sempre consapevoli di ciò che vediamo?
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I ricercatori di Bonn si sono posti l’obiettivo di comprendere come l’elaborazione visiva differisca sulla base della consapevolezza dello stimolo. Essi hanno misurato le risposte dei singoli neuroni agli stimoli visivi attraverso l’impianto di elettrodi cerebrali nel lobo temporale mediale di 21 pazienti con epilessia al lobo temporale mediale.

Carmen Campana

 

Come avviene l’elaborazione degli stimoli visivi?

Messaggio pubblicitario Se vi chiedete perché non sempre siamo consapevoli di ciò che vediamo, la risposta è nel cervello, che decide cosa è rilevante o meno. La letteratura scientifica, in ambito psicologico, presenta delle lacune in riferimento all’individuazione dei meccanismi neurali alla base della percezione consapevole degli stimoli (Koch, Massimini, Boly, & Tononi, 2016). Tra i pochi studi di riferimento, due sono significativamente rilevanti: uno su primati non umani e l’altro su esseri umani. Il primo prevede registrazioni a singolo neurone che mostrano come la percezione consapevole avvenga nelle regioni anteriori del circuito ventrale (Sheinberg, & Logothetis, 1997; Logothetis, 1998); mentre il secondo evidenzia come regione implicata il lobo temporale mediale (MTL) (Kreiman, Fried, & Koch, 2002; Quiroga, Mukamel, Isham, Malach, & Fried, 2008). Per ampliare questi dati di ricerca, presso l’università di Bonn è stato pensato un progetto che indaga il processo di elaborazione degli stimoli e, soprattutto, come le informazioni da essi veicolate si dissolvano nel viaggio verso la consapevolezza.

Quando l’immagine di uno stimolo viene proiettata sulla retina del nostro occhio, l’informazione visiva viaggia attraverso il nervo ottico fino alla corteccia visiva primaria nel lobo occipitale. Da qui il segnale si estende e in parte è proiettato nelle regioni anteriori, tra cui quelle del MTL. A volte, però, tale segnale può disintegrarsi prima che l’osservatore ne sia consapevole. E’ in questa fase che si può identificare, attraverso la registrazione dei cambiamenti dei segnali elettrici cerebrali, la differenziazione tra consapevolezza e inconsapevolezza dell’informazione visiva.

Come varia l’elaborazione visiva a seconda del livello di consapevolezza?

Messaggio pubblicitario Sulla base di quanto riportato, i ricercatori di Bonn si sono posti l’obiettivo di comprendere come l’elaborazione visiva differisca sulla base della consapevolezza dello stimolo. Essi hanno misurato le risposte dei singoli neuroni agli stimoli visivi attraverso l’impianto di elettrodi cerebrali nel MTL di 21 pazienti con epilessia al lobo temporale mediale.

E’ necessario che stimoli identici talvolta siano visibili ed altre volte no; dunque, il metodo utilizzato si avvale del cosiddetto “attentional blink ”, ovvero il fenomeno per cui il secondo di due stimoli bersaglio, presentati in stretta successione, spesso non viene percepito coscientemente (Raymond, Shapiro, & Arnell, 1992). La consapevolezza del secondo stimolo, infatti, è possibile solo se c’è un intervallo di tempo sufficiente tra i due.

In questo studio, dunque, i partecipanti vedono una serie di immagini su uno schermo, ognuna presentata per poco più di un decimo di secondo. Prima di ogni serie, si richiede di prestare attenzione a due stimoli bersaglio per ricordarsi successivamente se sono apparsi nella serie. Il tempo tra le due immagini varia. I risultati mostrano che, quando gli stimoli bersaglio sono presentati in stretta successione, i partecipanti riportano in poco più della metà dei casi di vedere soltanto il primo, confermando la differente elaborazione conscia e inconscia. A livello neurale ciò corrisponde a un indebolimento degli impulsi elettrici in risposta alle immagini non consapevolmente percepite. Il segnale proiettato dall’area visiva primaria alle zone anteriori del MTL, infatti, si indebolisce disintegrandosi o arrivando comunque in ritardo. Nelle zone posteriori, invece, non si evidenziano segnali differenti poiché si tratta della sede di elaborazione primaria e più generica degli stimoli.

In sintesi, lo studio rivela un gradiente anatomico lungo il quale l’attività neurale è modulata in risposta alla percezione degli stimoli: più ne siamo consapevoli, più si attivano le aree anteriori del MTL.

In conclusione, questa ricerca fornisce nuovi elementi di indagine sul tema della percezione inconsapevole, utilizzando le risposte neurali come marker fisiologico della percezione cosciente.

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Bibliografia

  • Koch, C., Massimini, M., Boly, M., & Tononi, G. (2016). Neural correlates of consciousness: progress and problems. Nature Reviews Neuroscience, 17, 307–321.
  • Kreiman, G., Fried, I., & Koch, C. (2002). Single-neuron correlates of subjective vision in the human medial temporal lobe. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 99, 8378–8383.
  • Logothetis, N. K. (1998). Single units and conscious vision. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 353, 1801–1818.
  • Quiroga, R. Q., Mukamel, R., Isham, E. A., Malach, R., & Fried, I. (2008). Human single-neuron responses at the threshold of conscious recognition. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA,105, 3599–3604.
  • Raymond, J. E., Shapiro, K. L., & Arnell, K. M. (1992). Temporary suppression of visual processing in an RSVP task: an attentional blink? Journal of Experimental Psychology: Human Perception & Performance, 18(3), 849 – 860.
  • Reber, T. P., Faber, J., Niediek, J., Boström, J., Elger, C. E., & Mormann, F. (2017). Single-Neuron Correlates of Conscious Perception in the Human Medial Temporal Lobe. Current Biology. DOI: 10.1016/j.cub.2017.08.025
  • Sheinberg, D. L., & Logothetis, N.K. (1997). The role of temporal cortical areas in perceptual organization. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 94, 3408– 3413.
  • University of Bonn. (2017, 22 Settembre). Stimuli fading away en route to consciousness: Researchers investigate neuronal traces of the unconscious. ScienceDaily. From www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170922094036.htm
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