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).

 

Diane Richmond

BM&L-29 ottobre 2011

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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[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.