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).

 

Diane Richmond

BM&L-14 aprile 2012

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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