Lesione della corteccia prefrontale
rivela influenze attenzionali sulla visione
ROBERTO COLONNA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XII – 28 giugno 2014.
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]
Sulla base di evidenze sperimentali e consolidate nozioni di neurofisiologia, la maggior parte dei ricercatori ritiene che il campo oculare frontale (FEF, frontal eye field) della corteccia prefrontale moduli l’elaborazione della corteccia visiva mediante l’attenzione. La necessità di questo apporto prefrontale ai processi che sviluppano l’informazione percettiva proveniente dagli occhi è controversa, perché non si dispone di dati in equivoci in tal senso.
Uno studio volto a definire l’esatto ruolo della componente prefrontale, cercando di chiarire se è fisiologicamente necessaria, è stato condotto da Robert Desimone del MIT in collaborazione con colleghi dell’NIH e dell’Università di Creta.
I ricercatori hanno cercato di identificare fonti critiche di feedback attenzionale all’area V4 e, a tal fine, in due scimmie hanno privato chirurgicamente V4 dell’innervazione afferente dalla corteccia prefrontale in un solo emisfero, lasciando l’antimero opposto intatto. Il risultato di questa lesione sperimentale della corteccia cerebrale di primati non umani, mostrava una riduzione degli effetti dell’attenzione sulle risposte neurali e sulla sincronia in V4 e un ritardo temporale per le altre azioni attribuite alla funzione attentiva prefrontale (Gregoriou G. G., et al. Lesions of prefrontal cortex reduce attentional modulation of neuronal responses and synchrony in V4. Nature Neuroscience – Epub ahead of print doi:10.1038/nn.3742, 2014).
La provenienza degli autori dello
studio è la seguente: Department of Basic Sciences, Faculty of Medicine,
University of Crete, Heraklion, Crete (Grecia); Institute of Applied and
Computational Mathematics, Foundation for Research and Technology, Hellas,
Heraklion, Crete (Grecia); Division of Neuroscience and Basic Behavioral Science,
National Institute of Mental Health (NIMH), US National Institutes of Health
(NIH), Bethesda, Maryland (USA); Laboratory of Brain and Cognition, National
Institute of Mental Health (NIMH), US National Institutes of Health (NIH),
Bethesda, Maryland (USA); McGovern Institute for Brain Research, Massachusetts
Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts (USA).
Per cercare di identificare le fonti critiche di controllo attenzionale a feedback dell’area V4, gli autori dello studio hanno sottoposto ad un intervento neurochirurgico sperimentale due macachi. In particolare, è stata rimossa l’intera corteccia prefrontale laterale, inclusa l’area del FEF, in uno dei due emisferi cerebrali, lasciando integre le aree omologhe dell’emisfero controlaterale. Poi, sempre in entrambi i macachi, si è proceduto alla sezione del corpo calloso e della commissura anteriore, in modo tale da realizzare una condizione di split brain, ossia di cervello diviso in due antimeri indipendenti: uno provvisto delle connessioni fisiologiche, l’altro artificialmente privato del controllo di FEF su V4.
L’osservazione ha fatto rilevare che, in assenza dell’input proveniente dalla corteccia prefrontale, si rilevava una netta riduzione degli effetti attenzionali sulle risposte neuronali e sulla sincronia indotta in V4. Gli altri effetti misurabili dell’attenzione sull’area visiva studiata apparivano ritardati. Tali rilievi depongono a favore di un ruolo critico della corteccia prefrontale e, verosimilmente, di FEF nel modulare l’elaborazione visiva in V4. La sperimentazione ha anche fatto rilevare che, per converso, i “distrattori” catturavano l’attenzione e influenzavano le risposte di V4.
Dall’insieme dei dati emersi, per il cui dettaglio si rimanda alla lettura del testo del lavoro originale, si evince che, nonostante l’importanza dell’afferenza corticale prefrontale all’area visiva studiata, gli effetti dell’attenzione non erano eliminati dalla lesione sperimentale e, dunque, esistono altre fonti di segnali di controllo attenzionale diretti dall’alto verso il basso (top-down control) alla corteccia visiva nel cervello dei macachi e, presumibilmente, nel nostro.
L’autore della nota invita alla
lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE
E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).