La ricerca di UniTrento e Università del Wisconsin è stata oggetto di oltre 30 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali

Ecco come il cervello costruisce la percezione dello spazio e del tempo (VIDEO)

Melcher (CIMeC, UniTrento): i risultati sperimentali di 5 anni di studio sui meccanismi di funzionamento dei neuroni e sulla coesistenza di più ritmi nell’attività cerebrale

[26 gennaio 2018]

Il progetto dell’European Research Council  (Erc)  CoPeST “Construction of Perceptual Space-Time”  (“Costruzione dello spazio-tempo percettivo”), ha dato al team di ricerca dell’Università di Trento una doppia soddisfazione: due pubblicazioni di rilievo internazionale in due mesi.  L’ultima è lo studio “Frequency modulation of neural oscillations according to visual task demands”,  appena pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) da Andreas Wutz (CIMeC, UniTrento al tempo della ricerca, ora MIT: Massachusetts Institute of Technology); David Melcher (CIMeC, UniTrento); Jason Samaha (Università del Wisconsin).  Il precedente studio, sempre  sulla stessa prestigiosa rivista scientifica dell’United States National Academy of Sciences, era uscito all’inizio di dicembre. In realtà, nel corso del progetto, le pubblicazioni sono state numerose. Gli articoli su PNAS sono gli ultimi di una serie di oltre 30 pubblicazioni su riviste scientifiche di vari Paesi. L’ambito è la ricerca di base sul cervello. Il progetto CoPeST è stato finanziato per la categoria ERC Starting Grants nel VII Programma quadro della Commissione europea con oltre un milione di euro nei 60 mesi di attività tra gennaio 2013 e dicembre 2017. I ricercatori spiegano che «Ha studiato la costruzione della percezione spazio-temporale e, in particolare, i meccanismi che il cervello mette in atto a partire dalle informazioni che recepisce attraverso i sensi. La raccolta e la rielaborazione degli stimoli visivi è importante per attivare risposte efficienti ovvero per evitare di mettersi in pericolo, per orientarsi nella direzione voluta e così via. Poiché le informazioni che arrivano dall’esterno sono molte e complesse, il sistema percettivo mette in atto un campionamento del flusso a intervalli di tempo regolari».

All’università di Trento sottolineano che l’articolo appena pubblicato «si concentra sulla scoperta delle differenze individuali nella “velocità” del cervello (almeno della velocità della percezione visiva) e sulla capacità delle persone di aumentare o diminuire la velocità di questa attività cerebrale, con un impatto sul comportamento».

David Melcher, principal investigator del progetto ERC e professore del CIMeC dell’Università di Trento, riassume così lo studio pubblicato su PNAS; «Sappiamo che i nostri neuroni funzionano molto velocemente e quindi ci chiediamo perché il nostro cervello pensi così lentamente. Questo accade perché quello che percepiamo è il risultato di una sofisticata elaborazione. La nostra esperienza soggettiva dell’ambiente circostante è data da oggetti ed eventi legati a un particolare momento (“adesso”) e a uno specifico spazio tridimensionale (“qui”). Nel processo attraverso il quale il cervello costruisce la percezione dello spazio e del tempo i singoli neuroni rispondono a specifici dettagli locali, nell’ambito di sistemi di coordinate spaziali e con intervalli di tempo diversi. Attraverso la combinazione degli approcci comportamentale, di neuroimaging e computazionale, il progetto ha studiato i meccanismi che sottostanno alle nostre esperienze soggettive di spazio e tempo continui per scoprire in che modo le risposte “frammentate” danno luogo all’esperienza multisensoriale di spazio-tempo “unificata».

All’UniTrento aggiungono che «Tra i risultati più importanti del progetto ERC c’è la dimostrazione sperimentale della velocità diversa con la quale il cervello lavora, in altre parole sulla coesistenza di più ritmi nell’attività cerebrale che portano a effetti diversi sulla percezione».

Melcher  conclude: «Gli studi che abbiamo condotto mostrano la coesistenza di più ritmi nella nostra percezione visiva e ciò potrebbe spiegare perché non percepiamo la realtà in maniera frammentata e discontinua, come avviene invece in alcuni disturbi psichiatrici (come la schizofrenia) o indotti da un danno neurologico».

Secondo i ricercatori trentini  questi  risultati «Dischiudono sia la prospettiva di elaborare specifici training per pazienti che hanno difficoltà a “sintonizzare” la propria percezione sugli stimoli visivi sia quella di sviluppare nuove tecnologie nel campo dei video, capaci di ottimizzare la qualità della percezione».