Nella
corteccia temporale ventrale oggetti rappresentati in modo simile in persone
diverse
DIANE RICHMOND
NOTE E
NOTIZIE - Anno IX - 29 ottobre 2011.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale
di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie
o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione
“note e notizie” presenta settimanalmente note di recensione di lavori
neuroscientifici selezionati dallo staff
dei recensori fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci afferenti
alla Commissione Scientifica.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Le
informazioni circa le proprietà salienti degli oggetti - ossia il modo in cui appaiono,
si muovono, sono usati e ciò che rappresentano per noi - sono immagazzinate
negli stessi sistemi
neuronici che
supportano percezione, azione e sentimento. Ciò consente di ritenere che in tal
modo la conoscenza
concettuale sia impressa
nel nostro cervello e, dunque, nel nostro corpo (embodyment)[1].
I risultati di numerosi studi neurocognitivi recenti suggeriscono che questo
genere di informazione non è immagazzinato in ogni parte dei nostri sistemi sensitivi
e motori. Più specificamente, sembra che l’informazione basata sulle proprietà
degli oggetti sia organizzata in circuiti dominio-specifici. Tali circuiti
sembrano essere notevolmente stabili, nel senso che l’arrangiamento spaziale
fra i loro nodi di definizione sembra essere sostanzialmente costante da un individuo all’altro. Questa
stabilità è più evidente quando si consideri l’arrangiamento spaziale di
regioni della corteccia
temporale ventrale che
si ritiene supportino l’identificazione di parole, animali, volti, strumenti e
scene ambientali[2].
James
Haxby e i suoi collaboratori descrivono un nuovo metodo per allineare patterns di attività cerebrale fra i
volontari che partecipano a studi neurocognitivi. Impiegando questa nuova
modalità, i ricercatori hanno rilevato che, in cervelli diversi, gli oggetti
sono rappresentati in maniera tanto simile da consentire un’affidabile
classificazione dell’attività di un cervello basandosi su quella di un altro (Haxby J. V.,
et al. A Common, High-Dimensional
Model of the Rapresentational Space in Human Ventral Temporal Cortex. Neuron 72 (2), 404-416,
2011).
Gli
autori dello studio provengono dai seguenti dipartimenti e istituti: Department
of Psychological and Brain Sciences, Darthmouth College, Hanover, NH (USA); Department
of Electrical Engineering, Princeton University, Princeton, NJ (USA); Center
for Mind/Brain Sciences, Università degli Studi di Trento a Rovereto (Italia);
Dipartimento di Psicologia, Università di Bologna, Bologna (Italia).
Gli
autori dello studio hanno ricavato dai dati emersi un modello high-dimensional
dello spazio di
rappresentazione nella corteccia
temporale ventrale umana,
in cui le dimensioni sono funzioni di sintonizzazione della risposta comuni
alle varie persone, e i patterns di
risposta sono modellati come somme pesate di patterns di base associati con la sintonizzazione a queste
risposte.
Usando
il nuovo metodo, detto “iper-allineamento”, i ricercatori hanno mappato i
vettori dei patterns di risposta,
misurati mediante risonanza magnetica funzionale (fMRI, da functional Magnetic Resonance Imaging), dagli spazi in voxel dei
singoli soggetti, in questo spazio costituente un modello comune.
I
parametri di iperallineamento basati sulle risposte durante un esperimento -
attuato mediante la visione di un film da parte dei volontari - hanno
identificato 35 funzioni comuni di sintonizzazione della risposta,
che catturavano distinzioni molto fini in una vasta gamma di stimoli
provenienti dal film e, poi, da due categorie di esperimenti percettivi.
La
BSC (da Between Subject Classification,
una classificazione a pattern
multivariato basata sui dati di un altro soggetto) dei vettori dei patterns di risposta nello spazio del
modello comune, eccedeva ampiamente la BSC di risposte allineate anatomicamente
e poste a confronto entro la classificazione del soggetto.
I
risultati di questo studio chiaramente indicano che, i codici delle popolazioni
per stimoli visivi complessi nella corteccia temporale ventrale, sono basati su
funzioni di sintonizzazione della risposta comuni a tutti gli individui.
L’autrice della nota ringrazia il Presidente Perrella con
il quale ha discusso l’argomento trattato, la dottoressa Isabella Floriani per
la correzione della bozza, e invita alla lettura delle recensioni di lavori di
argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie” (utilizzare il motore
interno nella pagina “CERCA” del sito).
[1] Sono prove a sostegno della visione del rapporto cervello-mente-corpo di Gerald Edelman e Giuseppe Perrella.
[2] Cfr. Michael S. Gazzaniga
(editor-in-chief), The Cognitive
Neurosciences, 4th edition
(Alex Martin, Neural Foundations for
Object Concepts, pages 1031-1045).
The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 2009.