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Foto di Mylon Ollila su Unsplash

Il nostro cervello è un organo complesso, in grado di interpretare le informazioni visive combinando ciò che vediamo con le conoscenze acquisite. Ad esempio, siamo abituati a pensare che gli elefanti siano grigi e che i dalmata abbiano macchie nere e bianche. Ma cosa succede nel cervello quando immagiamo un elefante rosa?

Un nuovo studio della Fondazione Champalimaud, pubblicato sulla rivista Neuron, svela i meccanismi attraverso cui il cervello apprende e conserva la conoscenza del mondo, anche per scenari insoliti. Questa ricerca, finanziata dalla Fondazione la Caixa, ha mostrato che i neuroni nel nostro cervello sono cablati per collegare concetti apparentemente non correlati, come un elefante e il colore rosa.

 

Come Il Cervello Costruisce e Utilizza le Connessioni

Il cervello costruisce una gerarchia di conoscenze, collegando concetti di ordine superiore con le loro caratteristiche di base. Per esempio, l’idea di un elefante si collega a concetti come “grande”, “pesante”, e “grigio”, nonché a contesti come “giungla” o “safari”. Questi collegamenti permettono al cervello di fare previsioni su ciò che vede, basandosi sulle esperienze passate.

Lo studio ha rivelato che il sistema visivo del cervello funziona attraverso una rete di aree che elaborano informazioni di diversa complessità. Le aree inferiori gestiscono dettagli come colore e forme, mentre quelle superiori si occupano di concetti più complessi come animali e volti. Le connessioni tra queste aree permettono al cervello di apprendere e integrare conoscenze basate sull’esperienza.

Esperimenti sui Topi: Il Ruolo dell’Esperienza Visiva

I ricercatori hanno condotto esperimenti su topi allevati in due ambienti diversi: uno con esposizione normale alla luce e uno al buio. Hanno osservato come le connessioni di feedback, provenienti dalle aree visive superiori verso quelle inferiori, rispondessero a diversi stimoli visivi.

Nei topi allevati al buio, le connessioni di feedback rappresentavano le stesse aree dello spazio visivo delle cellule in V1, un’area visiva inferiore. Questo suggerisce che il cervello ha un modello intrinseco per organizzare queste connessioni, indipendentemente dall’input visivo. Nei topi esposti alla luce, invece, le connessioni erano meno precise ma trasmettevano informazioni più contestuali.

Implicazioni per la Comprensione dei Disturbi Mentali

Questa scoperta è particolarmente rilevante per comprendere come il cervello integra nuove informazioni con la conoscenza esistente, un processo che può essere disregolato in disturbi mentali come l’autismo e la schizofrenia. Ad esempio, nelle persone con autismo, il cervello potrebbe non utilizzare efficacemente le conoscenze pregresse per influenzare la percezione, mentre nella schizofrenia, le percezioni interne possono dominare su quelle sensoriali reali.

Il ricercatore Leopoldo Petreanu conclude che “capire come il cervello combina le informazioni sensoriali con la conoscenza pregressa potrebbe portare a nuovi interventi per correggere questi squilibri nei disturbi mentali.

Questa ricerca rappresenta un passo avanti significativo nella comprensione di come il nostro cervello interpreta il mondo e ci permette di immaginare concetti come un elefante rosa, un processo essenziale per la creatività e l’innovazione umana.