A volte capita che i nostri occhi ci ingannino, portandoci a scambiare un’ombra per un volto o un oggetto per un altro, in quella che appare come una breve illusione ottica che la nostra mente corregge con grande rapidità. Questo fenomeno quotidiano nasconde un processo estremamente complesso che gli scienziati stanno iniziando a comprendere a fondo soltanto adesso grazie a studi all’avanguardia sul funzionamento delle nostre reti neurali. La ricerca pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Neuroscience ha infatti suggerito che il nostro cervello riesce a risolvere questi fastidiosi conflitti visivi permettendo a diverse regioni di confrontare le loro interpretazioni frammentate finché non emerge un quadro coerente e unificato della realtà circostante. Il lavoro condotto dalla ricercatrice Mitra Javadzadeh del Cold Spring Harbor Laboratory, in stretta collaborazione con la University of Cambridge e la University College London, ha esaminato proprio in che modo interagiscono 2 regioni adiacenti della corteccia visiva, svelando un meccanismo di sincronizzazione davvero affascinante che spazza via le incertezze percettive e unifica la nostra esperienza sensoriale.
Il meccanismo di costruzione del consenso
Le diverse aree del cervello sono responsabili dell’elaborazione di flussi distinti di informazioni sensoriali, eppure la nostra esperienza del mondo circostante risulta solitamente unificata e del tutto priva di frammentazioni. Comprendere in che modo questi sistemi specializzati si coordinino tra loro rappresenta una delle sfide principali delle neuroscienze moderne. I ricercatori si sono concentrati su 2 note regioni di elaborazione visiva situate nella neocorteccia: la corteccia visiva primaria, indicata con la sigla V1, e l’area visiva lateromediale, conosciuta come LM. L’elaborazione delle immagini non si sposta semplicemente in una sola direzione da un’area all’altra, poiché queste zone scambiano continuamente dati tra di loro in tempo reale. Quando l’attività e gli schemi prodotti dalle 2 regioni corrispondono, il modello condiviso persiste e si consolida nella nostra mente. Al contrario, quando le aree producono interpretazioni contrastanti, il disaccordo neuronale svanisce nel giro di pochissimi istanti.
L’esperimento e le prospettive future
Per esplorare a fondo questa comunicazione costante, il team di ricerca ha addestrato un gruppo di topi a distinguere tra 2 schemi visivi inclinati in direzioni opposte, offrendo 1 ricompensa per il riconoscimento di un singolo orientamento. Durante il test, gli scienziati hanno temporaneamente silenziato l’area V1 o l’area LM per osservare attentamente il comportamento della regione rimasta attiva senza il supporto del suo partner abituale. Sfruttando queste osservazioni dirette, il team ha creato un modello di rete neurale artificiale del circuito V1-LM per testare la risposta del sistema in caso di alterazione di neuroni specifici. I risultati hanno confermato che i segnali contrastanti scompaiono rapidamente, portando a quello che gli studiosi definiscono un vero e proprio processo di costruzione del consenso.
Attualmente gli esperti stanno indagando se questa stessa dinamica operi in modo più ampio in tutta la neocorteccia, intervenendo ad esempio quando le immagini percepite sono in totale contraddizione con i suoni ascoltati. Questa scoperta potrebbe avere ripercussioni fondamentali anche per lo sviluppo dei futuri sistemi di intelligenza artificiale, fornendo modelli biologici inediti per gestire flussi di dati contrastanti e decidere a quali segnali dare maggiore fiducia operativa.
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