Il valore della ricompensa influenza la percezione
DIANE RICHMOND
NOTE
E NOTIZIE - Anno XI – 25 maggio 2013.
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]
Siamo abituati a pensare ad una ricompensa, quale una gratificazione, un incentivo o un premio, come ad una conseguenza delle nostre azioni e di circostanze ambientali favorevoli. Certamente, secondo una visione dei processi psichici lineare, ordinata e sequenziale, del tipo recezione/elaborazione/azione/conseguenze dell’azione, la ricompensa appartiene all’ultimo passo della successione; pertanto si considera remota la possibilità che la percezione, ossia il primo passo, possa essere influenzato dall’associazione con una gratificazione.
È noto che
negli animali da esperimento un piccolo bolo di cibo può produrre effetti
notevoli, ma la dimostrazione ottenuta da ricercatori olandesi dell’influenza
di questa possibilità di ricompensa sui processi delle prime fasi di elaborazione percettiva nella corteccia
visiva primaria, costituisce il compimento di un progressivo cambiamento nei
modelli di approccio allo studio della neurofisiologia. Liviu
Stanisor e colleghi osservano che i risultati da loro
ottenuti (insieme con quelli di altri studi) impongono una riflessione teorica
circa la codifica della ricompensa e l’attenzione top-down per le rappresentazioni visive (Stanisor L., et al. A unified selection signal for attention and reward in primary visual
cortex. Proceedings of the National
Academy of Science USA [Epub ahead of print doi:10.1073/pnas.1300117110], 2013).
La provenienza
degli autori è la seguente: Department of Vision and Cognition, Netherlands
Institute for Neuroscience, Royal Systems Netherlands Academy of Arts and
Sciences, Amsterdam (Olanda, Paesi
Bassi); Swammerdam Institute for Life Sciences, University
of Amsterdam (Olanda, Paesi
Bassi); Department of Integrative Neurophysiology,
Centre for Neurogenomics and Cognitive Research, Vrije University, Amsterdam (Olanda,
Paesi Bassi); Psychiatry
Department, Academic Medical Center, Amsterdam
(Olanda, Paesi Bassi).
La ricerca in questo campo ha dimostrato che stimoli associati con una ricompensa di elevato impatto sull’animale, inducono un’attività neuronica notevolmente più intensa di stimoli associati con ricompense di minore entità, in varie e distinte regioni del cervello. Nonostante questo effetto sia stato indagato, non si è ancora compreso bene in che modo si determini l’influenza sull’attività delle cortecce sensoriali che rappresentano elementi di basso livello dello stimolo[1]. Liviu Stanisor e colleghi, affrontando un nodo di interesse tanto per le neuroscienze di base quanto per le discipline che studiano i fenomeni psicofisiologici e patologici della percezione, hanno indagato gli effetti dell’informazione relativa alla ricompensa sulla fisiologia dell’area visiva primaria (V1 o area 17 della classificazione di Brodmann) di scimmia. Come è noto, nell’uomo, questo territorio della corteccia del lobo occipitale situato prevalentemente in corrispondenza dell’aspetto mediale e percorso nel IV strato dalla stria di Gennari, da cui il nome di corteccia striata, contiene una fedele rappresentazione di ogni parte della superficie retinica, che le è valso l’appellativo di “retina cerebrale”. Le fibre, provenienti dal nucleo genicolato laterale, terminano nella corteccia striata di V1 secondo una precisa disposizione “punto per punto” e, per ciascun emisfero, provengono dalle due emi-retine che rappresentano la metà controlaterale del campo visivo binoculare. Nell’area 17 si riconoscono neuroni con un campo recettivo semplice (cellule semplici), neuroni con un campo recettivo complesso (cellule complesse) e neuroni con un campo recettivo ipercomplesso (cellule ipercomplesse). Da V1 (ma anche da V2) prende origine la via dorsale intracorticale, fondamentale per la discriminazione visiva spaziale.
Rilevando l’attività delle popolazioni neuroniche dell’area V1 di scimmia, i ricercatori hanno posto a confronto il valore di ricompensa di uno stimolo con quello di altri, notando che tale comparazione consentiva una buona capacità di previsione degli esiti fisiologici. In altri termini, il valore relativo di ricompensa di uno stimolo presentava una precisa corrispondenza nell’entità dell’attivazione elettrica misurata all’interno del territorio di corteccia occipitale simiana che corrisponde all’area 17 del nostro cervello.
Un esperimento molto interessante ha definito un aspetto cruciale per l’esito dello studio. I ricercatori, così come si fa nella ricerca sui processi attenzionali, hanno messo in competizione più stimoli visivi, rilevando che il valore relativo incide sulla competizione fra stimoli, proprio come è stato dimostrato per l’attenzione selettiva. Di estremo rilievo, in proposito, è un parametro elettrofisiologico molto significativo: il tempo di latenza neuronica di questo effetto del valore di ricompensa in V1 era simile a quello della latenza registrata per le influenze attenzionali.
Lo studio dei neuroni di V1 che presentavano un forte effetto dipendente dal valore della ricompensa, ha mostrato che queste cellule nervose presentano anche un forte “effetto attenzione”. Un tale esito implica che il valore relativo e i processi di attenzione dall’alto verso il basso (top-down attention) impegnano meccanismi di selezione neuronica coincidenti se non identici.
Il complesso dei dati emersi da questo lavoro, per il cui dettaglio si raccomanda la lettura dell’articolo originale, dimostrano che gli effetti del valore di ricompensa giungono ad influenzare le prime fasi dell’elaborazione sensoriale da parte della corteccia cerebrale, ed implicano che, le teorie circa gli effetti della codifica della ricompensa e dell’attenzione top-down per le rappresentazioni visive, dovrebbero essere unificate.
L’autrice della nota ringrazia la
dottoressa 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] Si ricorda che convenzionalmente in neurofisiologia si considerano elementi di basso livello i caratteri fisici (luce/colore, suono, ecc.) o chimici (molecole odorose o saporose) di uno stimolo, ed elementi di alto livello quelli connessi con un significato associato allo stimolo stesso, fino ai valori simbolici e astratti elaborati dall’intelletto umano.