Codifica attiva dello stimolo assente nella corteccia cerebrale
DIANE RICHMOND
NOTE
E NOTIZIE - Anno X – 14 aprile 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]
Il giudizio circa la presenza o l’assenza di
uno stimolo è probabilmente la più elementare delle decisioni percettive. Nella nostra esperienza quotidiana il
rilievo, la distinzione e il riconoscimento della miriade di stimoli che
raggiungono il nostro sistema nervoso centrale avvengono pressoché
simultaneamente, e l’identificazione di una base neurale specifica per ciascun
passo logico dell’elaborazione non è facile. A scopo sperimentale si sfrutta
una differenza paradigmatica fra la semplice percezione di uno stimolo e il suo
riconoscimento, mediante prove che la evidenziano: nei compiti di rilevamento
(detection tasks), in contrasto con
quelli di discriminazione (discrimination
tasks), soltanto la decisione relativa alla presenza dello stimolo può
essere inferita dall’evidenza sensoriale, mentre la decisione alternativa circa
l’assenza dello stimolo manca di evidenza sensoriale per definizione.
Lo studio delle decisioni di rilevamento,
ossia dei processi che consentono al cervello di sapere se uno stimolo è
attualmente presente oppure no, è stato finora condotto in un quadro
concettuale basato su intenzionalità ed azione, nel quale le
decisioni erano considerate quali intenzioni di compiere particolari azioni.
Questi studi hanno rilevato che soltanto le decisioni derivanti dal rilievo
della presenza dello stimolo sono attivamente codificate dai
neuroni, mentre la decisione dell’assenza dello stimolo non interessa le
risposte neuroniche di default.
Katharina Merten e Andreas Nieder
dell’Institute of Neurobiology (Animal Physiology), University of Tübingen
(Germania), hanno condotto sulla scimmia uno studio per verificare se questo
meccanismo di elaborazione trova conferma nelle decisioni di rilevamento
astratte, ossia dissociate dalla preparazione motoria. Il risultato dello
studio è sicuramente interessante (Katharina Merten & Andreas
Nieder, Active encoding of decisions about stimulus absence in primate
prefrontal cortex neurons. Proceedings of the National Academy of Science USA [Epub ahead of print doi:10.1073/pnas.1121084109], 2012).
I due ricercatori hanno registrato l’attività di singoli neuroni della corteccia prefrontale di scimmie eseguenti una prova di rilevamento visivo che forzava una decisione indipendente dal report. L’esito degli esprimenti ha evidenziato risposte attive, non solo da parte dei neuroni che codificavano la decisione soggettiva delle scimmie circa la presenza dello stimolo, ma anche da parte delle cellule nervose prefrontali rispondenti attivamente all’assenza dello stimolo.
Nel loro insieme i risultati della sperimentazione, per il cui dettaglio si rimanda alla lettura del testo dell’articolo originale, suggeriscono che le decisioni di rilevamento astratto sono elaborate in un modo diverso rispetto a quelle basate sull’azione, che sono state oggetto degli studi precedenti. In un quadro sperimentale indipendente dal report, le reti neuroniche sembrano generare un secondo insieme di neuroni attivamente codificante l’assenza dello stimolo sensoriale, in tal modo traducendo le decisioni in categorie astratte. Un tale meccanismo potrebbe consentire al cervello di raccogliere decisioni in un quadro di memorie funzionali non associate al movimento.
L’autrice della nota ringrazia 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).