Nuove ricerche stanno svelando il funzionamento della macchina predittiva del cervello, mostrando la collaborazione di due regioni cerebrali di fronte a eventi inattesi. Questo approfondimento rivela come i nostri cervelli lavorino costantemente per anticipare e interpretare ciò che accadrà, offrendo potenziali benefici per coloro con difficoltà sensoriali.
Il dottor Shohei Furutachi, primo autore dello studio, ha espresso il suo profondo interesse per il funzionamento predittivo del cervello, sottolineando l’importanza di un “modello interno” memorizzato nel cervello per anticipare le conseguenze delle nostre azioni. Tuttavia, cosa accade quando le previsioni si rivelano errate?
Quando si verifica un errore di previsione, ossia una discrepanza tra le aspettative e la realtà, il cervello utilizza queste informazioni per aggiornare il suo modello interno e focalizzare l’attenzione sugli eventi inaspettati. Questo processo, seppur cruciale, è stato a lungo poco compreso, spingendo Furutachi e il suo team a condurre approfondite indagini.
Lo studio ha coinvolto topi addestrati a correre in un ambiente di realtà virtuale, ricevendo ricompense periodiche. Durante la corsa, gli sperimentatori hanno introdotto immagini inaspettate, monitorando l’attività neurale nella corteccia visiva primaria attraverso l’imaging al calcio a due fotoni.
Quando i topi hanno incontrato stimoli inattesi, il cervello ha aumentato l’attività neurale specifica per quegli stimoli, attirando l’attenzione su elementi al di fuori delle previsioni. Utilizzando l’optogenetica, il team ha identificato due gruppi di cellule cruciali per questo segnale di errore di previsione.
Una delle scoperte più sorprendenti è stata l’interazione sinergica tra il neocortex e il talamo di ordine superiore. I neuroni VIP nel neocortex agiscono come regolatori, influenzando l’interazione tra l’input talamico e la corteccia. Questa interazione, a lungo dibattuta, potrebbe finalmente essere chiarita grazie a questa ricerca innovativa.
Pur essendo condotto su topi, lo studio potrebbe avere implicazioni significative per gli esseri umani, poiché i circuiti neurali studiati sono conservati tra le specie. Ricerche future potrebbero confermare questi risultati, aprendo nuove prospettive per la comprensione di condizioni come gli SSD e l’autismo, legate a disfunzioni nella percezione sensoriale.
Furutachi e il suo team intendono approfondire la comprensione dei meccanismi alla base degli errori di previsione, con l’obiettivo di svelare come il cervello effettua le sue previsioni e gestisce gli errori. Questo approccio potrebbe fornire una visione fondamentale su come percepiamo il mondo, aprendo nuove prospettive nel campo della neuroscienza.
Lo studio, pubblicato su Nature, rappresenta un passo significativo verso la comprensione dei processi predittivi del cervello e delle loro implicazioni per la percezione e la cognizione umana.
Links:
