Illusioni luminose riducono la pupilla come un aumento di luce  

                                                                                                                                           

 

LORENZO L. BORGIA

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno X - 28 gennaio 2012.

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 lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

Uno dei capisaldi su cui si basa la neurofisiologia della percezione, è la distinzione fra la reazione del recettore periferico all’agente fisico o chimico al quale è sensibile, e la risposta psichica derivante dall’integrazione delle informazioni provenienti dagli organi sensoriali con il contenuto informativo originato dall’apprendimento della specie e del singolo individuo fino al momento dell’esperienza considerata. Da questa distinzione deriva che, la risposta biologica di un organo specializzato della periferia recettiva, può essere considerata approssimativamente costante per una determinata specie, e proposta come “effetto oggettivo” dell’azione di uno stimolo ambientale, in contrapposizione con la reazione psichica al contenuto informativo sensoriale che, nella nostra specie, può raggiungere i gradi più elevati di soggettività ed imprevedibilità. Spesso, per rendere questa differenza, si cita l’esempio della reazione pupillare alla luce: miosi, ossia riduzione del diametro pupillare, per aumento della luminosità ambientale, e midriasi, ossia aumento del diametro pupillare per riduzione del tasso di illuminazione dell’ambiente. Una risposta che si presenta come antipodicamente differente da quella originata dall’interpretazione ed elaborazione personale dei contenuti di una percezione, quali quelli legati al senso di uno scritto che si legge o all’identità di una persona che si incontra.

Eppure, la ricerca neuroscientifica sui processi percettivi sta rivelando una realtà molto più complessa di quella delineata sulla base delle conoscenze del passato, ed oggi appare evidente che, al di là di una deliberata schematizzazione operativa o didattica, la separazione spaziale (localizzazione anatomica) e temporale (successione cronologica) fra una presunta risposta biologica pura e semplice agli stimoli ambientali ed una elaborazione psichica della percezione, è un artificio che rischia di allontanare dalla comprensione della realtà.

Proprio la variazione del diametro pupillare nella percezione, non per effetto della quantità di luce ma per ragioni legate all’elaborazione cognitiva, è oggetto di un interessante studio condotto da Bruno Laeng e Tor Endestad presso il Dipartimento di Psicologia dell’Università di Oslo, in Norvegia (Bruno Laeng & Tor Endestad, Bright illusions reduce the eye’s pupil. Proceedings of the National Academy of Science USA [Published online before print doi:10.1073/pnas.1118298109], 2012).

Gli autori dello studio hanno registrato, mediante un eye-tracker a raggi infrarossi, i diametri pupillari di volontari ai quali era stato chiesto di osservare illusioni ottiche di illuminazione o luminosità. Quattro illusioni originali[1] erano state manipolate per ottenere condizioni di controllo in cui la luminanza illusoria percepita poteva essere sia eliminata che ridotta. Tutti gli stimoli erano “equiluminanti” così che le variazioni del diametro pupillare per azione del muscolo ciliare innervato dallo specifico contingente di fibre del III paio di nervi cranici (oculomotore comune) non poteva essere ascritto a differenze nell’energia della luce.

I rilievi effettuati hanno mostrato che la dimensione del foro pupillare variava rapidamente secondo la luminosità percepita e la forza dell’illuminazione. Le differenze di informazione relative al contrasto locale potevano essere escluse perché, in un successivo esperimento, gli osservatori mantenevano la fissazione dell’occhio nel centro del display. Ciò vuol dire che la stimolazione differenziale della fovea, non poteva essere considerata responsabile delle differenze di contrazione del muscolo ciliare con le conseguenti variazioni dimensionali della pupilla.

Su questa base concettuale – ma per il dettaglio degli esperimenti si rimanda alla lettura dello studio Bruno Laeng e Tor Endestad affermano che la spiegazione più minimalista possibile dei risultati ottenuti è che le risposte pupillari alla luce ambientale riflettono la luminosità o illuminazione percepita della scena, e non semplicemente la quantità di energia fisica della luce strumentalmente misurabile che entra nell’occhio e giunge alla retina.

Da ciò si deduce che le risposte pupillari fisiologiche alla luce, non si limitano ad agire con la precisione di una cellula fotoelettrica all’intensità della radiazione rilevata, ma riflettono anche la percezione soggettiva della luce. Tale interpretazione supporta l’idea, sostenuta anche dalla nostra scuola neuroscientifica, secondo cui i sistemi neuronici cerebrali della visione sono modellati dall’esperienza visiva delle immagini e delle loro possibili fonti, e tale apprendimento influenza l’assetto funzionale inferenziale per le nuove esperienze.

 

L’autore della nota 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).

 

Lorenzo L. Borgia

BM&L-28 gennaio 2012

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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[1] Le quattro illusioni adottate dai due ricercatori sono state ricavate da due fonti: esempi forniti dal celebre studioso della psicologia della percezione visiva della forma, Gaetano Kanisza,  e dal meno noto Akiyoshi Kitaoka (v. Kanizsa G., Subjective Contours. Scientific American 234, 48-52, 1976; Kitaoka A., Tric Eyes. Barnes & Noble, New Providence, NJ).