Da secoli gli scienziati sanno che gli esseri umani possiedono la capacità di “vedere” senza occhi, evocando immagini vivide del passato o progetti per il futuro. Queste immagini mentali sono essenziali per qualsiasi cosa, dall’esplorazione di una stanza familiare alla composizione di una sinfonia. Tuttavia, rimaneva una domanda fondamentale: Il cervello riutilizza effettivamente lo stesso meccanismo biologico per immaginare un oggetto e per vederlo?
Un nuovo studio pubblicato su Science suggerisce che la risposta è un sì definitivo.
Colmare il divario tra vedere e pensare
Mentre precedenti ricerche che utilizzavano scansioni MRI funzionali (fMRI) avevano dimostrato che le stesse regioni del cervello erano attive sia durante la percezione che durante l’immaginazione, questi metodi mancavano della precisione necessaria per osservare le singole cellule. Potrebbero mostrarci il “quartiere” in cui si svolgeva l’attività, ma non se le “case” specifiche (neuroni) fossero le stesse.
Per risolvere questo problema, i ricercatori del Cedars-Sinai Medical Center si sono rivolti a un’opportunità clinica unica. Hanno studiato 16 adulti affetti da epilessia a cui erano già stati impiantati elettrodi nel cervello per monitorare l’attività convulsiva. Ciò ha permesso al team di registrare i modelli di attivazione di oltre 700 singoli neuroni nella corteccia temporale ventrale, il fulcro principale del cervello per l’elaborazione degli oggetti visivi.
I meccanismi della ricostruzione mentale
Lo studio ha seguito un rigoroso processo in due fasi per mappare la relazione tra realtà e pensiero:
- Percezione: i partecipanti hanno visualizzato centinaia di immagini classificate in volti, testo, piante, animali e oggetti di uso quotidiano. I ricercatori hanno scoperto che molti neuroni erano altamente specializzati e rispondevano a categorie specifiche o anche a caratteristiche visive fini.
- Immaginazione: quando ai partecipanti è stato chiesto di evocare mentalmente quegli stessi oggetti, i ricercatori hanno monitorato la risposta neurale.
I risultati sono stati sorprendenti. Circa il 40% dei neuroni che si attivavano durante la percezione reale si riattivavano anche durante le immagini mentali. Per dimostrare che non si trattava di una coincidenza statistica, i ricercatori hanno utilizzato l’apprendimento automatico per ricostruire le immagini basandosi esclusivamente sui dati neurali, ricreando con successo le immagini che i partecipanti stavano tentando di ricordare.
Perché questa scoperta è importante
Questa scoperta fornisce un fondamento fisico per la teoria della cognizione del “modello generativo”. Questa teoria suggerisce che il cervello non si limita a registrare il mondo come una macchina fotografica; crea invece un codice per oggetti che possono essere “riprodotti” per simulare la realtà.
Questa svolta ha implicazioni che vanno ben oltre la neuroscienza teorica:
- Salute psichiatrica: molte condizioni di salute mentale, tra cui la schizofrenia e il disturbo da stress post-traumatico, comportano distorsioni nel modo in cui una persona percepisce o immagina la realtà. Comprendere l’esatta meccanica neurale delle immagini potrebbe portare a terapie più mirate per questi disturbi.
- Evoluzione cognitiva: offre una tabella di marcia su come gli esseri umani sono passati dalla semplice elaborazione sensoriale al pensiero complesso e creativo.
- I limiti della creatività: Se da un lato lo studio conferma il modo in cui ricordiamo oggetti conosciuti, dall’altro solleva nuove domande su come il cervello gestisce immagini “nuove”, come sognare un oggetto che non è mai esistito nel mondo reale.
“Si trattava di uno studio che il settore stava aspettando”, ha osservato Nadine Dijkstra, neuroscienziata dell’University College di Londra, sottolineando che questa ricerca fornisce finalmente la prova empirica per ipotesi scientifiche a lungo sostenute.
Conclusione
Dimostrando che il cervello riutilizza specifici neuroni per colmare il divario tra vista e pensiero, questo studio rivela che la nostra immaginazione non è un processo separato, ma una sofisticata “replay” delle nostre esperienze sensoriali. Questa scoperta segna un passo importante verso la comprensione di come la mente umana costruisce la propria realtà.
