Uno studio recente ha fornito nuove intuizioni sul funzionamento del sistema visivo e sulla percezione nel cervello umano, offrendo spunti significativi per la comprensione di malattie come la schizofrenia. I risultati di questa ricerca, pubblicati sulla rivista ‘Nature Neuroscience’, sono stati ottenuti da un team di scienziati dell’Università della California di Berkeley, in collaborazione con i colleghi dell’Allen Institute.
La complessità del cervello umano
Nel cervello umano, composto da circa 86 miliardi di neuroni, ogni neurone è connesso ad altri 10.000 neuroni tramite sinapsi. Questa rete intricata rappresenta una delle sfide più grandi per gli scienziati, che cercano di decifrare come queste interazioni influenzino la percezione. Un gruppo di ricercatori ha recentemente affrontato questa sfida, analizzando uno dei fenomeni più affascinanti: la nascita delle illusioni ottiche. Secondo gli esperti, il lavoro svolto offre una chiave per comprendere come il cervello interpreti segnali visivi che non corrispondono alla realtà .
Utilizzando tecniche avanzate come la stimolazione laser, il team ha identificato un circuito neurale cruciale e un particolare tipo di cellula, i neuroni ‘IC-encoder’, che giocano un ruolo fondamentale nel riconoscimento delle illusioni. Questi neuroni sono in grado di comunicare al cervello la visione di oggetti che in realtà non esistono, attraverso un processo noto come completamento di schemi. La scoperta di questi neuroni ha aperto nuovi orizzonti nella comprensione di come il cervello costruisca la realtà visiva.
Meccanismi della percezione
La ricerca ha rivelato che quando un oggetto viene percepito, il cervello elabora le informazioni visive attraverso diversi livelli. Gli scienziati hanno condotto esperimenti in cui hanno mostrato ai topi immagini illusorie, osservando i modelli di attività elettrica cerebrale. Hanno scoperto che anche in assenza di stimoli visivi, i neuroni IC-encoder attivavano gli stessi schemi di attività cerebrale tipici delle illusioni. Questo suggerisce che la percezione non è semplicemente una registrazione passiva degli stimoli, ma un processo attivo di interpretazione e costruzione della realtà .
Un esempio pratico fornito dai ricercatori coinvolge quattro figure nere simili a ‘Pac-man’ disposte agli angoli di uno spazio. Il cervello interpreta queste figure come un quadrato bianco, nonostante la reale natura dell’immagine. Questo processo evidenzia come il cervello completi le informazioni visive in base a schemi già noti, dimostrando la complessità della percezione.
Implicazioni per la salute mentale
Le scoperte di questo studio hanno rilevanza anche nel campo della salute mentale. Jerome Lecoq, ricercatore associato all’Allen Institute, ha evidenziato che in alcune patologie, come la schizofrenia, si osservano modelli di attività cerebrale anomali correlati a rappresentazioni visive errate. Comprendere come questi schemi emergano nel cervello può essere cruciale per sviluppare trattamenti efficaci. La ricerca ha beneficiato dell’iniziativa ‘OpenScope’ dell’Allen Institute, che consente a scienziati esterni di condurre esperimenti utilizzando attrezzature all’avanguardia.
Nuove prospettive sulla percezione
I risultati di questo studio stanno cambiando la concezione tradizionale della visione, spostando l’attenzione da un processo passivo a uno attivo. La percezione non è più vista come un semplice assorbimento di informazioni, ma come un’attività complessa in cui il cervello elabora e interpreta i dati visivi. Questa nuova comprensione implica che la nostra esperienza visiva sia influenzata da calcoli cerebrali sofisticati, suggerendo che ci sia margine per manipolare e negoziare ciò che percepiamo. La ricerca continua a esplorare queste dinamiche, offrendo potenziali applicazioni nella cura delle malattie neuropsichiatriche.