La rappresentazione mentale del futuro, il pensiero prospettico e la simulazione di esperienze future sono componenti fondamentali del comportamento finalizzato ad un obiettivo, che consentono di ottenere più facilmente obiettivi immediati e a lungo termine. Modelli computazionali e animali hanno evidenziato la presenza di una codifica spaziale prospettica da parte dell’ippocampo, mediata da interazioni con la corteccia prefrontale. Nel suo insieme, questo network di aree costituisce il meccanismo putativo della simulazione di eventi futuri.
Lo studio: l’attività cerebrale durante un compito di pianificazione mentale
Un recente studio pubblicato su Science rivela che le interazioni tra ippocampo e corteccia prefrontale permettono anche agli esseri umani di pianificare e navigare lungo un percorso da una posizione ad un’altra. I risultati prodotti dallo studio forniscono inoltre la prova diretta dell’esistenza di questo network di aree cerebrali, evidenziando i complessi processi che sottendono la navigazione obiettivo-orientata.
Per raccogliere i dati sull’attività cerebrale durante un compito di pianificazione/navigazione, i ricercatori hanno chiesto ai partecipanti di completare un test computerizzato in due giorni consecutivi. Il primo giorno i soggetti hanno imparato a muoversi virtualmente lungo cinque posizioni target, ciascuna contrassegnata da una coppia di immagini, all’interno di un ambiente circolare. Il giorno successivo, i partecipanti, partendo da una delle cinque posizioni target, dovevano spostarsi, altrettanto virtualmente, verso una posizione successiva, suggerita dai ricercatori, pianificando il percorso più breve.
Durante il compito del secondo giorno, i ricercatori hanno effettuato scansioni ad alta risoluzione dell’intero cervello attraverso risonanza magnetica funzionale, sia nelle fasi in cui gli individui erano intenti a pianificare il percorso, sia durante la navigazione (virtuale).
I risultati dello studio
L’analisi dei dati ha rivelato che la corteccia orbitofrontale, già nota per la sua interazione con l’ippocampo durante la navigazione guidata da informazioni presenti in memoria, svolge un ruolo chiave nella classificazione di ciò che costituisce un “obiettivo futuro” o “punto finale” di uno spostamento. La porzione frontopolare (della corteccia frontale) sembra invece svolgere un ruolo di regolazione della codifica di queste informazioni nell’ippocampo.
Infine, i dati suggeriscono il coinvolgimento di altre tre regioni cerebrali: la corteccia paraippocampale, la corteccia peririnale e il complesso retrospleniale. Nello specifico, queste tre aree possiedono un ruolo cruciale nella “visualizzazione” (virtuale e mentale) di contesti e spazi futuri/successivi nella navigazione.
I dati di questo studio sono sufficientemente dettagliati da aver permesso ai ricercatori di determinare anche quando un “sotto-obiettivo” (stimolo secondario che si trova lungo un percorso verso la meta) veniva rilevato: il riconoscimento di questa tipologia di stimoli è stato preferito al riconoscimento dei “non- obiettivi”.
Nel complesso, l’intero corpo di risultati fornisce spunti interessanti per comprendere il modo in cui il cervello umano naviga all’interno dello spazio.
