Come il cervello crea le immagini

di Cristina Serra Come fa il cervello a crearsi l'idea di un oggetto, archiviandolo con una precisione tale da poterlo rievocare a piacere, anche senza averlo dinnanzi? Quali somiglianze, o differenze, ci sono nel modo in cui funzionano il cervello di un ratto, di una scimmia e dell'uomo? Dove si trovano le mappe concettuali del mondo che ci circonda? Sono domande cui spera di rispondere il progetto triennale "Neuroscienze della conoscenza", cui partecipano due ricercatori della Sissa: Mathew Diamond, esperto dei processi di acquisizione tattile, in particolare nei ratti, e Davide Zoccolan, studioso dei processi visivi e dell'elaborazione di immagini da parte del cervello. Il progetto ha appena ricevuto un finanziamento di 350 mila Euro l'anno per tre anni, assegnato dall'Organizzazione Human Frontier Science Program, nata a Strasburgo nel 1989 con l'obiettivo di finanziare la ricerca di frontiera. Oltre ai due scienziati della Sissa, gli altri tre assegnatari sono Winrich Freiwald della Rockefeller University, Rodrigo Quian Quiroga dell'Università di Leicester e Haim Sompolinsky dell'Università ebraica di Gerusalemme. I primi dettagli del progetto, che partirà nell'autunno del 2013 e si concluderà nel 2016, li spiega Mathew Diamond, direttore del laboratorio di percezione tattile alla Sissa: «Stiamo cercando di capire da tempo quali siano le basi nervose della percezione e del riconoscimento degli oggetti: in altre parole, come fa il cervello a costruirsi l'immagine di una pera o di un cucchiaio, dopo aver visto l'oggetto con gli occhi o dopo averlo toccato con gli organi di tatto. Grazie a questo finanziamento, uniremo l'esperienza di due gruppi: il mio, che lavora sull'apprendimento tattile nel ratto (processo che avviene per mezzo dei baffi o vibrisse, organi straordinariamente sensibili), e quello di Davide Zoccolan, che studia invece la trasmissione dei segnali visivi dalla retina al cervello, sempre nel ratto». Questa sinergia di competenze è essenziale perché il riconoscimento di un oggetto è un processo articolato: partendo da una via sensoriale ben precisa lo stimolo a un certo punto si combina con altri tipi di input, provenienti da diversi organi di senso. Come e dove, è ancora da chiarire. «Tatto e vista sono due sensi ben distinti e l'esperienza di un oggetto da parte del cervello è unimodale» conferma Davide Zoccolan, ex studente Sissa, trasferitosi a Boston dal 2003 al 2009, e poi rientrato alla Sissa, dove ora coordina un gruppo di ricerca che studia i processi visivi. «Unimodale significa che uno stimolo percorre la sua via sensoriale, ma solo fino a un certo punto. Oltre quel punto, le informazioni visive possono integrarsi con quelle provenienti dalla via tattile (o altre) e insieme proseguono fino a zone specifiche cervello, dove la rappresentazione dell'oggetto si struttura nella sua completezza». È proprio l'elaborazione multimodale dei segnali il fulcro del progetto. Aggiunge Zoccolan: «Vogliamo scoprire in che punto le due vie convergono, e dove esattamente sono archiviate le rappresentazioni concettuali in attesa di essere richiamate dalla memoria quando servono». ©RIPRODUZIONE RISERVATA