Vedere per credere? Come le onde cerebrali influenzano la nostra esperienza cosciente

Un gruppo di ricerca dell’Università di Bologna ha ottenuto la prima prova causale della doppia dissociazione tra ciò che vediamo e ciò che pensiamo di vedere: i due meccanismi dipendono dalla frequenza e dall’ampiezza delle onde cerebrali alfa.

“Se non lo vedo non ci credo”, si dice quando si vuole essere sicuri di qualcosa. Ma ciò che vediamo e ciò che crediamo di vedere sono davvero la stessa cosa? Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Current Biology mostra che non è così: la percezione oggettiva delle informazioni visive e la loro interpretazione soggettiva – per quanto di norma fortemente collegate – sono meccanismi neurali distinti e manipolabili in modo indipendente uno dall’altro.

Guidata da studiosi dell’Università di Bologna, in collaborazione con la AUSL di Bologna e l’Università di Glasgow (Regno Unito), la ricerca ha dimostrato per la prima volta che i due meccanismi in questione dipendono in particolare dalla frequenza, da un lato, e dall’ampiezza, dall’altro, delle onde cerebrali alfa: onde cerebrali pervasive della corteccia visiva posteriore e connesse all’attenzione e alla concentrazione. Il risultato è la prima prova causale della doppia dissociazione tra ciò che vediamo e ciò che pensiamo di vedere: una scoperta che potrebbe essere utile per sviluppare nuovi trattamenti destinati a pazienti neurologici e psichiatrici affetti da alterazioni della coscienza.
“Diverse alterazioni della coscienza, come confabulazioni e false memorie, possono essere spiegate attraverso una ridotta integrazione tra componenti soggettive e oggettive dell’esperienza, e allo stesso modo la dissociazione tra rappresentazione interna e realtà esterna che si osserva nei pazienti schizofrenici potrebbe trovare la sua radice nella mancata comunicazione tra questi processi di base”, spiega Vincenzo Romei, professore al Dipartimento di Psicologia dell’Università di Bologna che ha coordinato lo studio. “Individuando nelle oscillazioni delle onde cerebrali alfa i marker di questi due processi, il nostro studio rappresenta un passo importante per comprendere le alterazioni della coscienza in pazienti neurologici e psichiatrici, e sviluppare quindi nuovi trattamenti di precisione che possano aumentare l’integrazione di questi processi”.

Ci sono infatti diversi esempi di dissociazione tra eventi percepiti attraverso i sensi e la loro interpretazione soggettiva. A livello clinico, ad esempio, nei casi di schizofrenia, ma può accadere anche nella vita comune, ad esempio con i falsi ricordi. La domanda fondamentale da cui sono partiti i ricercatori è allora se questi due aspetti possano essere isolati in modo indipendente uno dall’altro e da quale elemento dell’attività cerebrale dipendano.

Per scoprirlo, gli studiosi hanno condotto una serie di esperimenti su un campione di 92 persone. I partecipanti sono stati sottoposti ad un compito di attenzione visiva mentre, tramite elettroencefalografia (EEG) ad alta densità, venivano registrate le oscillazioni delle loro onde cerebrali.

In questo modo è stato possibile isolare i due processi chiave che avvengono quando osserviamo qualcosa: uno più “oggettivo”, legato all’accuratezza dell’osservazione, e uno più “soggettivo”, legato alla rappresentazione interna dell’esperienza visiva, cioè al livello di sicurezza del riconoscimento di quanto è stato visto.

Gli studiosi hanno osservato in particolare che il primo processo – quello legato al campionamento “oggettivo” del mondo esterno – è legato alla velocità delle oscillazioni cerebrali alfa. Più queste oscillazioni erano veloci, più i partecipanti all’esperimento rispondevano con accuratezza.

“Le oscillazioni in banda alfa sono da tempo considerate indici rilevanti della percezione umana”, dice Francesco Di Gregorio, ricercatore psicologo dell’AUSL Bologna, tra gli autori principali della ricerca. “Questi risultati mostrano come la percezione non sia un fenomeno continuo, ma discreto: ogni ciclo delle onde alfa rappresenta un ciclo di campionamento dell’informazione sensoriale, per cui più è veloce l’oscillazione, maggiori informazioni possono essere accumulate, aumentando l’accuratezza”.

Rispetto invece al secondo processo in gioco – quello legato alla rappresentazione “soggettiva” del mondo esterno – è l’ampiezza delle oscillazioni cerebrali alfa a fare la differenza. Nel corso dell’esperimento, maggiore era la forza del segnale, minore era il livello di sicurezza soggettiva con cui i partecipanti rispondevano.

“L’ampiezza delle oscillazioni alfa è stata spesso associata a processi di tipo inibitorio”, spiega Jelena Trajkovic, dottoranda dell’Università di Bologna, tra gli autori principali dello studio. “Dai dati raccolti è emerso che questo processo inibitorio, in particolare, è legato alla nostra esperienza soggettiva e non alla nostra capacità oggettiva di essere accurati”.

Per confermare il ruolo di questi due elementi – la velocità, da un lato, e l’ampiezza, dall’altro, delle onde alfa – nell’influenzare i fenomeni percettivi, i ricercatori hanno quindi realizzato un secondo esperimento, utilizzando la Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS): una tecnica grazie alla quale è possibile manipolare direttamente le oscillazioni cerebrali. Aumentando o diminuendo in modo indipendente prima la velocità delle oscillazioni alfa, poi la loro ampiezza, è stato così possibile dimostrare che a questi cambiamenti corrispondono in effetti modulazioni dell’accuratezza o del grado di sicurezza con cui una persona percepisce un’immagine.

“È importante sottolineare che gli aspetti oggettivi e quelli soggettivi della percezione sono comunque altamente integrati: l’ampiezza delle oscillazioni alfa viene ulteriormente modulata in seguito alla presentazione dello stimolo visivo, integrando e aggiornando le nostre aspettative con le informazioni in arrivo“, aggiunge Romei. “In questo studio dimostriamo che la capacità di percepire accuratamente (veicolata dalla velocità delle oscillazioni alfa), interagisce con la sicurezza nella risposta (veicolata dall’ampiezza delle oscillazioni): in questo modo la nostra rappresentazione soggettiva viene continuamente aggiornata per poter rispecchiare al meglio la nostra prestazione oggettiva”.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Current Biology con il titolo “Tuning alpha rhythms to shape conscious visual perception”. La ricerca è stata realizzata all’Università di Bologna dal Consciousness Research Group presso il Centro studi e ricerche in Neuroscienze Cognitive (Dipartimento di Psicologia) del Campus di Cesena. Per l’Alma Mater hanno partecipato Vincenzo Romeni, Francesco Di Gregorio, Jelena Trajkovic, Cristina Roperti, Eleonora Marcantoni, Paolo Di Luzio e Alessio Avenanti, insieme a Gregor Thut dell’Università di Glasgow (Regno Unito).

 

Fonte: Le Scienze

LEGGI TUTTE LE ALTRE NEWS