Il mondo oltre i nostri occhi

Il mondo oltre i nostri occhi

a cura della Fondazione San Raffaele

Uno studio della facoltà di Psicologia dell’Università Vita-Salute San Raffaele che sarà pubblicato
sul numero di agosto di Nature Neuroscience svela le condizioni che permettono al nostro cervello di
avere un’immagine stabile del mondo.

Perché anche se muoviamo continuamente gli occhi, ciò che ci circonda non ci appare come un’immagine
in movimento? Quali sono le condizioni che ci permettono di percepire il mondo come stabile
nonostante appaia ai nostri occhi come in continua instabilità? Come il nostro cervello riesce a
stabilire se un movimento è dovuto allo spostamento del nostro corpo oppure a uno spostamento
effettivo degli oggetti? Uno studio di ricercatori dell’Università Vita-Salute San Raffaele,
pubblicato sul numero di agosto della rivista scientifica Nature Neuroscience, rivela che il
meccanismo che permette al nostro cervello di percepire la stabilità del mondo funziona tramite un
sistema di coordinate spaziali esterne, quando sono gli occhi a muoversi mentre l’oggetto osservato
rimane fermo.

Concetta Morrone della facoltà di Psicologia dell’Università Vita-Salute San Raffaele di Milano e
ricercatrice all’Istituto di Neuroscienze del CNR di Pisa, e David Melcher dell’Università
Vita-Salute San Raffaele di Milano, hanno dimostrato che il cervello fonde due segnali visivi
separati da un movimento oculare con la stessa precisione ed efficienza di quando sono osservati
senza muovere gli occhi. La condizione essenziale perché questo avvenga e’ che i due segnali
occupino la stessa posizione nel mondo esterno, anche se la posizione sulla retina è diversa.
Numerosi studi hanno già da tempo dimostrato che i nostri occhi compiono 4-5 movimenti al secondo
per osservare un’immagine. La percezione di una figura viene in pratica costruita tramite una serie
di singole ‘occhiate’, con rapidi spostamenti dell’occhio da un punto ad un altro dell’oggetto. Tali
movimenti vengono chiamati, nel linguaggio specifico, saccadi e ne vengono compiuti circa 150.000 al
giorno, una quantità superiore perfino ai battiti del nostro cuore. Ognuno di questi piccolissimi
movimenti oculari genera un movimento dell’immagine retinica sulla superficie dell’occhio, senza per
questo darci la sensazione che il mondo si muova. L’uomo è cioè inconsapevole di tali spostamenti,
sia del cambiamento dell’inquadratura dell’immagine, sia del diverso punto di osservazione che ciò
comporta.

Il primo a notare questa abilità del cervello fu uno studioso persiano, Al Hazen, nel 1083.
Nonostante nei secoli successivi illustri scienziati e fisiologi abbiano cercato di comprendere il
meccanismo che sta alla base di questa particolarità percettiva, è ancora ignoto come il cervello
riesca a risolvere il problema. Morrone e Melcher hanno studiato la percezione visiva di alcuni
soggetti mentre osservavano su uno schermo un quadrato contenente dei punti in movimento casuale per
10 secondi, mantenendo lo sguardo fisso su un pallino posto appena sopra al quadrato. Durante la
sequenza alcuni punti si muovevano coerentemente nella stessa direzione per un breve periodo, per
poi tornare ad un moto di direzione casuale. Questo succedeva due volte durante la sequenza,
tuttavia l’osservatore percepiva e riconosceva correttamente il moto coerente solo dopo la seconda
presentazione. Il cervello cioè fondeva i due segnali, indipendentemente invisibili, per arrivare ad
una percezione cosciente. Per capire come e se il cervello riesce a fondere stimoli che sono
presentati in diverse posizioni dello sguardo, l’esperimento precedente è stato ripetuto mentre il
soggetto effettuava un movimento oculare dal bordo superiore al bordo inferiore del quadrato.

Nonostante in questa condizione sperimentale il primo stimolo di movimento coerente influenzava il
campo visivo basso e il secondo quello alto, il cervello riusciva ugualmente a fondere i due stimoli
e lo faceva con la stessa precisione del primo esperimento. Fino ad oggi si riteneva che, nella
percezione di un’immagine, il cervello si creasse come delle telecamere capaci di muoversi insieme
agli occhi. Questo studio dimostra che, in realtà, il cervello si libera da questa ‘architettura
virtuale’ che collega ogni neurone a gruppi specifici di fotorecettori, le cellule incaricate di
ricevere la luce, già dopo solo 2-3 stadi di analisi visiva della retina e analizza la risposta
della stessa porzione del campo visivo indipendentemente dalla posizione dello sguardo. Si
costruisce cioè una sorta di “telecamera” solidale non con gli occhi, ma con il mondo esterno, con
l’obiettivo puntato sull’immagine osservata.

Inoltre, tutto questo accade a livello sensoriale precoce, cioè ad una primissima analisi del
cervello del segnale visivo e non, come si è creduto finora, ad un alto livello cognitivo. Sulla
base di questo studio si può ritenere che il cervello sia in grado di diventare ‘solidale’ al mondo
esterno non solo nel caso della percezione visiva delle immagini, ma, a livello più generale, in
ogni occasione in cui vengono coinvolti i sensi quando si percepisce la stabilità dello spazio che
ci circonda. Un passo avanti nello svelare i misteri e le abilità della mente umana.

STUDIO PUBBLICATO SU NATURE NEUROSCIENCE, VOLUME 6, NUMERO 8 AGOSTO 2003 “SPATIOTIPIC TEMPORAL
INTEGRATION OF VISUAL MOTION ACROSS SACCADIC EYE MOVEMENTS” David Melcher (1, 2); M. Concetta
Morrone (1, 3)

(1) Docente di psicologia fisiologica, Facoltà di Psicologia, Università Vita-Salute San Raffaele,
via Olgettina 58, Milano, Italia;

(2) Indirizzo attuale: Department of Psychology, Oxford Brooks University, Gipsy Lane, Oxford OX3
0BP UK;

(3) Istituto di Neuroscienze CNR, via Moruzzi 1, Pisa, Italia.

Approfondimento sul sito www.sublimen.com